JP2003134329A - Electronic watermark burying processor, electronic watermark burying processing method and computer program - Google Patents

Electronic watermark burying processor, electronic watermark burying processing method and computer program

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JP2003134329A JP2001332439A JP2001332439A JP2003134329A JP 2003134329 A JP2003134329 A JP 2003134329A JP 2001332439 A JP2001332439 A JP 2001332439A JP 2001332439 A JP2001332439 A JP 2001332439A JP 2003134329 A JP2003134329 A JP 2003134329A
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embedding
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晃 荻野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a processing constitution for burying an electronic watermark hardly recognizable in the usual observing condition without lowering the detection accuracy. SOLUTION: A plurality of electronic watermark algorithms are selectively applied to bury an electronic watermark and a user is allowed to select the algorithm. A first and second algorithm setting means are provided for determining the electronic watermark burying algorithm, based on combined information or selected information by these plurality of setting means. This constitution makes it possible to select an optimum burying algorithm, with taking the human's audiovisual properties into consideration, and hence ensures that burying additional information in target data, i.e., picture or sound data deteriorates the quality thereof.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、動画、静止画等の
画像データ、あるいは音楽、音声、その他の各種データ
に著作権情報、編集情報などの付加情報を埋め込みまた
は読み取る技術に関する。例えば画像、音声データ中に
通常の観察または聴取状態では認識困難な付加情報とし
て電子透かし(ウォーターマーク:Digital Watermarkin
gまたは、Data Hidingとも呼ばれる)を埋め込む処理を
実行する電子透かし埋め込み処理装置、および電子透か
し埋め込み処理方法、並びにコンピュータ・プログラム
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for embedding or reading additional information such as copyright information and editing information in image data such as moving images and still images, or music, voice and various other data. For example, digital watermark (watermark: Digital Watermarkin) as additional information that is difficult to recognize in normal observation or listening condition in images and audio data.
g, or also referred to as Data Hiding), a digital watermark embedding processing device, a digital watermark embedding processing method, and a computer program.

【0002】[0002]

【従来の技術】デジタル技術の進歩に伴い、記録、再生
処理の繰り返し実行による画質劣化、音質劣化等の発生
しないデジタル記録再生装置が普及し、また一方では、
様々な画像、音楽等のデジタテルコンテンツがデジタル
VTR、DVD,CDなどの媒体またはネットワーク等
を通じて配信、流通可能な状態となってきている。
2. Description of the Related Art With the progress of digital technology, digital recording / reproducing apparatuses have been popularized which are free from image quality deterioration and sound quality deterioration caused by repetitive execution of recording / reproducing processing.
Various kinds of images, music, and other digital tattel contents have become available for distribution and distribution through media such as digital VTRs, DVDs, CDs, or networks.

【0003】デジタル記録再生では、アナログ記録再生
と異なり、記録再生処理を繰り返し実行してもデータの
劣化が発生しないため、オリジナルデータと同様の品質
が保たれる。このようなデジタル記録再生技術の普及は
不正コピーの氾濫を招く結果となり、著作権の保護とい
う観点から大きな問題となっている。
Unlike analog recording / reproduction, digital recording / reproduction does not cause data deterioration even if recording / reproduction processing is repeatedly executed, and therefore the same quality as original data is maintained. The widespread use of such digital recording / reproducing technology results in a flood of illegal copies, which is a major problem from the viewpoint of copyright protection.

【0004】デジタルコンテンツについての不正な複製
(コピー)による著作権侵害に対処するため、デジタル
コンテンツに複製制御のための複製制御情報を付加し、
コンテンツの記録再生時に複製制御情報を読み取り、読
み取られた制御情報に従った処理を実行することにより
不正な複製を防止する構成が提案されている。
In order to deal with copyright infringement due to illegal duplication (copying) of digital contents, duplication control information for duplication control is added to the digital contents,
There has been proposed a configuration for preventing unauthorized copying by reading the copy control information at the time of recording / reproducing the content and executing a process according to the read control information.

【0005】コンテンツ複製制御態様には様々な態様が
あるが、例えば代表的方式として、CGMS(Copy
Generation Management Sys
tem;コピー・ジェネレーション・マネージメント・
システム)方式がある。このCGMS方式は、アナログ
映像信号(CGMS−Aと呼ばれる)であれば、その輝
度信号の垂直ブランキング期間内の特定の1水平区間、
例えばNTSC信号の場合には、第20水平区間の有効
映像部分に重畳する20ビットの付加情報のうちの2ビ
ットを複製制御用の情報として重畳し、また、デジタル
映像信号(CGMS−Dと呼ばれる)であれば、デジタ
ル映像データに挿入付加する付加情報として、複製制御
用の2ビットの情報を含めて伝送する方式である。
There are various modes for controlling content duplication. For example, a typical method is CGMS (Copy).
Generation Management Sys
tem; copy generation management
System) method. In the CGMS system, if it is an analog video signal (called CGMS-A), a specific one horizontal section within the vertical blanking period of the luminance signal,
For example, in the case of an NTSC signal, 2 bits of the 20-bit additional information superimposed on the effective video portion of the 20th horizontal section are superimposed as information for duplication control, and are also called a digital video signal (CGMS-D). 2), the 2-bit information for copy control is transmitted as additional information to be inserted and added to the digital video data.

【0006】このCGMS方式の場合の2ビットの情報
(以下、CGMS情報という)の意味内容は、[00]
……複製可能[10]……1回複製可能(1世代だけ複
製可能)[11]……複製禁止(絶対複製禁止)であ
る。
In the case of this CGMS system, the meaning content of 2-bit information (hereinafter referred to as CGMS information) is [00].
...... Duplicate is possible [10] ...... It is possible to duplicate once (only one generation can be duplicated) [11] ... Duplicate is prohibited (absolute duplicate is prohibited).

【0007】上述のCGMS方式は代表的な複製制御方
式の1例であり、他にもコンテンツの著作権保護のため
の方式が様々ある。例えば放送局が行なうデジタル放送
などでは、デジタルデータを構成するトランスポートス
トリーム(TS)パケットに含まれる番組配列情報(S
I:Service Information)内にデジタル複製制御記述
子(Digital Copy Control Descriptor)を格納し、受
信機器において受信したデータを記録装置に記録する際
に記述子に従った複製世代制御を行なう方式がある。
The above-mentioned CGMS system is an example of a typical copy control system, and there are various other systems for protecting copyright of contents. For example, in digital broadcasting performed by a broadcasting station, program sequence information (S) included in a transport stream (TS) packet that constitutes digital data.
There is a method in which a digital copy control descriptor (Digital Copy Control Descriptor) is stored in (I: Service Information), and copy generation control according to the descriptor is performed when data received by a receiving device is recorded in a recording device.

【0008】しかし、上述の制御情報は例えばコンテン
ツのヘッダ等にビットデータとして付加されるものであ
り、付加されたデータの改竄の可能性を完全に排除する
ことが困難である。データ改竄の可能性の排除という点
で有利な構成が電子透かし(ウォーターマーク)であ
る。電子透かし(ウォーターマーク)は、通常のコンテ
ンツ(画像データまたは音声データ)の再生状態では視
覚あるいは知覚困難であり、電子透かしの検出、埋め込
みは特定のアルゴリズムの実行、または特定のデバイス
による処理によってのみ可能となる。受信器、記録再生
装置等におけるコンテンツ処理時に電子透かし(ウォー
ターマーク(WM))を検出して、電子透かしに従った
制御を行なうことにより、より信頼度の高い制御が可能
となる。
However, the above control information is added as bit data to, for example, the header of the content, and it is difficult to completely eliminate the possibility of tampering with the added data. A digital watermark (watermark) is an advantageous configuration in terms of eliminating the possibility of data tampering. Watermarks are difficult to see or perceive in the playback state of normal contents (image data or audio data), and the detection and embedding of digital watermarks can only be performed by executing specific algorithms or processing by specific devices. It will be possible. By detecting a digital watermark (watermark (WM)) at the time of content processing in a receiver, a recording / reproducing device, and the like, and performing control according to the digital watermark, more reliable control is possible.

【0009】電子透かし(ウォーターマーク(WM))
によってコンテンツに埋め込まれる情報としては、上述
の複製制御情報に限らず、コンテンツの著作権情報、コ
ンテンツ加工情報、コンテンツ構成情報、コンテンツ処
理情報、コンテンツ編集情報、あるいはコンテンツ再生
処理方式等、様々な情報が埋め込み可能である。
Digital watermark (watermark (WM))
The information embedded in the content by the content is not limited to the above-mentioned copy control information, but various information such as content copyright information, content processing information, content configuration information, content processing information, content editing information, or content reproduction processing method. Can be embedded.

【0010】電子透かし(ウォーターマーク)のように
情報信号に直接重畳するものは、改竄耐性が強いため、
セキュアな付加情報として期待されている。しかし、こ
の電子透かし(ウォーターマーク)の技術においては、
電子透かし(ウォーターマーク)を埋め込んだ画像の画
質が問われることがある。電子透かし(ウォーターマー
ク)は、埋め込み対象データ(例えば画像)に対して信
号処理を加えるため、画質劣化や画像の持つ統計的な性
質等に偏りを生じさせ元データを劣化させる恐れがあ
る。このようなコンテンツに対する悪影響のない電子透
かしの埋め込み処理構成が求められている。
A digital watermark (watermark) that is directly superimposed on an information signal has a high resistance to tampering.
Expected as secure additional information. However, in this digital watermark (watermark) technology,
The image quality of an image in which a digital watermark (watermark) is embedded may be questioned. Since the electronic watermark (watermark) applies signal processing to embedding target data (for example, an image), there is a possibility that the original data may be deteriorated by causing the image quality deterioration and the statistical property of the image to be biased. There is a demand for a digital watermark embedding process configuration that does not adversely affect such contents.

【0011】従来、このような、元データの劣化防止を
図る構成として、電子透かし埋め込み対象となる画像
等、元データにおける個々のデータ領域において電子透
かし(ウォーターマーク)の埋め込みパラメータの設定
を行った後に、さらに、画質劣化を考慮して全体のデー
タ領域における電子透かし重畳量調整パラメータ(グロ
ーバルなパラメータ)を再度、設定する制御方法が知ら
れている。
Conventionally, as a structure for preventing deterioration of the original data, parameters for embedding the electronic watermark (watermark) have been set in each data area in the original data such as an image to be embedded in the electronic watermark. There is also known a control method in which a digital watermark superimposing amount adjustment parameter (global parameter) in the entire data area is set again in consideration of image quality deterioration.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】電子透かし(ウォータ
ーマーク)の埋め込みの制御方法には、画像の性質を利
用して埋め込み量を増大させる処理や、埋め込みレベル
を最小限にして、画質を優先した埋め込み処理を実行す
るものなど、各種の処理方法があるが、電子透かし検出
精度の確保と、画質劣化防止の両方を同時に満足させ、
電子透かし埋め込み対象となる画像、音声等のすべての
情報信号に対して共通な電子透かし埋め込みアルゴリズ
ムは存在し得ない。従って、あるときは、電子透かしの
埋め込み処理によって画像、音声等のデータ信号の品質
が劣化することがあり、また、あるときは埋め込み処理
を行なった電子透かしの検出の信頼性が低下するという
問題が発生する。
As a control method for embedding a digital watermark (watermark), a process of increasing the embedding amount by utilizing the property of an image or minimizing the embedding level and giving priority to the image quality. There are various processing methods, such as those that execute embedding processing, but both satisfying both digital watermark detection accuracy and image quality deterioration prevention at the same time,
There cannot be a common digital watermark embedding algorithm for all information signals such as images and sounds to be digital watermark embedding targets. Therefore, in some cases, the quality of data signals such as images and sounds may be deteriorated by the digital watermark embedding process, and in some cases, the reliability of the detection of the digital watermark in which the embedding process is performed is reduced. Occurs.

【0013】また、上述のようなグローバルなパラメー
タを用いた電子透かし重畳量制御方式は、初期の埋めこ
みパラメータを決める第1のアルゴリズムによって、ま
ず、各データ領域においてほぼ最適な電子透かし埋めこ
み量を決定し、その後に、最終的なグローバルパラメー
タを適用した調整を行なう処理方式である。従って、第
1のアルゴリズムにおいて、個々のデータ領域における
初期設定した最適パラメータが、画質劣化を考慮したグ
ローバルパラメータの設定により変更を余儀なくされる
ことになる。
In the digital watermark superimposing amount control method using the global parameters as described above, the first algorithm for determining the initial embedding parameter is used to first determine the optimum watermark embedding amount in each data area. Then, after that, the adjustment is performed by applying the final global parameter. Therefore, in the first algorithm, the optimum parameters initially set in each data area are forced to be changed by setting the global parameters in consideration of image quality deterioration.

【0014】このグローバルパラメータの設定処理は、
電子透かし(ウォーターマーク)の検出の観点で考える
と好ましくない場合がある。すなわち、初期の最適パラ
メータは検出を確実にするための埋め込みレベルを維持
するための最適パラメータとして設定されるが、これ
が、グローバルなパラメータの設定により変更される
と、十分な検出強度が得られない場合が発生するからで
ある。
The global parameter setting process is as follows.
It may not be preferable from the viewpoint of detection of a digital watermark. That is, the initial optimum parameter is set as the optimum parameter for maintaining the embedding level for ensuring detection, but if this is changed by the setting of the global parameter, sufficient detection strength cannot be obtained. This is because a case occurs.

【0015】また、通常付加情報を情報信号に埋め込む
手法として知られているスペクトラム拡散では、アナロ
グ信号に対しては、原信号にいかなる微小レベルの情報
であっても、重畳することは可能であるが、デジタル信
号の場合、原信号の量子化レベル以上への埋め込みは容
易であるが、それ以下への埋め込みはできないため、例
えば電子透かし埋め込み対象データが8ビットであると
き、電子透かしデータに8ビット以下のレベルがあれ
ば、四捨五入したり、なんらかの乱数に基づいて、目立
たないように分散させたりして、埋め込む処理が実行さ
れていた。
Further, in spread spectrum, which is generally known as a method of embedding additional information in an information signal, it is possible to superimpose, on an analog signal, information of any minute level on an original signal. However, in the case of a digital signal, it is easy to embed the original signal above the quantization level, but it is not possible to embed it below that level. For example, when the digital watermark embedding target data is 8 bits, If there is a level less than a bit, the process of embedding is executed by rounding off or distributing it inconspicuously based on some random number.

【0016】しかし、上記のような方法で、電子透かし
を埋め込んだ場合は、埋め込み対象データが例えば画像
であれば、画像の性質とは全く関連なく埋め込みが実行
されるため、重畳された付加情報が、擬似輪郭や、ノイ
ズのように視覚的な妨害となって目立ちやすくなるとい
う問題があった。埋め込みデータが音声である場合にも
ノイズの発生という問題を奏していた。
However, when the digital watermark is embedded by the method as described above, if the embedding target data is, for example, an image, the embedding is executed irrespective of the nature of the image. However, there is a problem in that it becomes visually obtrusive like false contours and noise, and is easily noticeable. Even when the embedded data is voice, there is a problem that noise is generated.

【0017】本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであり、ユーザの選択によって任意に
設定可能な電子透かし埋め込みアルゴリズムと、予め設
定された電子透かし埋め込みアルゴリズムを複合的に使
用して電子透かしの埋めこみを実行して、画像音声デー
タ等の情報信号に埋め込まれた付加情報(電子透かし)
による品質の低下を軽減するとともに、その付加情報の
検出信頼性を確保することを可能とした電子透かし埋め
込み処理装置、および電子透かし埋め込み処理方法、並
びにコンピュータ・プログラムを提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and combines a digital watermark embedding algorithm that can be arbitrarily set by the user's selection and a preset digital watermark embedding algorithm. Additional information (digital watermark) embedded in the information signal such as image / audio data by performing digital watermark embedding using
It is an object of the present invention to provide a digital watermark embedding processing device, a digital watermark embedding processing method, and a computer program capable of reducing the deterioration of quality due to the above and ensuring the detection reliability of the additional information.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の側面は、
電子透かし埋め込み処理を実行する電子透かし埋め込み
処理装置であり、電子透かし埋め込み対象データに対し
て適用する電子透かし埋め込みアルゴリズムを、予め適
用可能な複数のアルゴリズム中から設定情報に基づいて
選択決定する第1パラメータ設定手段と、電子透かし埋
め込み対象データに対して適用する電子透かし埋め込み
アルゴリズムを、予め適用可能な複数のアルゴリズム中
から、ユーザ指定情報に基づいて選択決定する第2パラ
メータ設定手段と、前記第1パラメータ設定手段と、前
記第2パラメータ設定手段において決定したアルゴリズ
ムに基づいて実行アルゴリズムを設定する出力アルゴリ
ズム決定手段と、電子透かしとして埋め込むべき付加情
報に基づく電子透かし情報を生成する電子透かし情報信
号生成手段と、前記電子透かし情報信号生成手段におい
て生成した電子透かし情報に基づいて、前記出力アルゴ
リズム決定手段において決定した電子透かし埋め込みア
ルゴリズムを適用した電子透かしパターンを生成する電
子透かしレベル制御手段と、前記電子透かしレベル制御
手段の出力する電子透かしパターンを、電子透かし埋め
込み対象データに対して埋め込む処理を実行する電子透
かし重畳手段と、を有することを特徴とする電子透かし
埋め込み処理装置にある。
The first aspect of the present invention is as follows.
A digital watermark embedding processing device for executing a digital watermark embedding process, wherein a digital watermark embedding algorithm to be applied to digital watermark embedding target data is selected and determined from a plurality of previously applicable algorithms based on setting information. A parameter setting means, a second parameter setting means for selecting and determining a digital watermark embedding algorithm to be applied to digital watermark embedding target data from a plurality of previously applicable algorithms based on user-specified information; Parameter setting means, output algorithm determining means for setting an execution algorithm based on the algorithm determined by the second parameter setting means, and digital watermark information signal generating means for generating digital watermark information based on additional information to be embedded as a digital watermark. And before A digital watermark level control means for generating a digital watermark pattern to which the digital watermark embedding algorithm determined by the output algorithm determination means is applied, based on the digital watermark information generated by the digital watermark information signal generation means, and the digital watermark level control means. And a digital watermark embedding unit that executes a process of embedding the digital watermark pattern output by the above in the digital watermark embedding target data.

【0019】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記電子透かし埋め込み処
理装置は、さらに、電子透かし埋め込み対象データのデ
ータ領域を分割する重畳部分選択手段を有し、前記第1
パラメータ設定手段、または、前記第2パラメータ設定
手段の少なくともいずれかは、前記重畳部分選択手段の
分割したデータ領域の各々について適用する電子透かし
埋め込みアルゴリズムを、予め適用可能な複数のアルゴ
リズム中から選択決定する処理を実行する構成を有する
ことを特徴とする。
Further, in an embodiment of the digital watermark embedding processing apparatus of the present invention, the digital watermark embedding processing apparatus further comprises a superimposition part selecting means for dividing a data area of the digital watermark embedding target data, 1
At least one of the parameter setting means and / or the second parameter setting means selects and decides a digital watermark embedding algorithm to be applied to each of the divided data areas of the superposed portion selecting means from a plurality of previously applicable algorithms. It is characterized in that it has a configuration for executing the processing.

【0020】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記重畳部分選択手段は、
電子透かし埋め込み対象データのデータ領域を周波数特
性に基づいて分割する構成であり、前記第1パラメータ
設定手段、または、前記第2パラメータ設定手段の少な
くともいずれかは、周波数特性に基づいて分割されたデ
ータ領域の各々に対して適用する電子透かし埋め込みア
ルゴリズムを、予め適用可能な複数のアルゴリズム中か
ら選択決定する処理を実行する構成であることを特徴と
する。
Further, in an embodiment of the digital watermark embedding processing device of the present invention, the superposed portion selecting means is
The data area of the digital watermark embedding target data is divided based on frequency characteristics, and at least one of the first parameter setting means and the second parameter setting means is data divided based on frequency characteristics. The digital watermark embedding algorithm applied to each of the areas is configured to execute a process of selecting and determining from a plurality of applicable algorithms in advance.

【0021】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記重畳部分選択手段は、
電子透かし埋め込み対象データのデータ領域をエッジ領
域の判別に基づいて分割する構成であり、前記第1パラ
メータ設定手段、または、前記第2パラメータ設定手段
の少なくともいずれかは、エッジ領域に基づいて分割さ
れたデータ領域の各々に対して適用する電子透かし埋め
込みアルゴリズムを、予め適用可能な複数のアルゴリズ
ム中から選択決定する処理を実行する構成であることを
特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing device of the present invention, the superposed portion selecting means is
The data area of the electronic watermark embedding target data is divided based on the discrimination of the edge area, and at least one of the first parameter setting means and the second parameter setting means is divided based on the edge area. The digital watermark embedding algorithm applied to each of the data areas is selected from a plurality of applicable algorithms in advance, and the processing is executed.

【0022】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記重畳部分選択手段は、
電子透かし埋め込み対象データのデータ領域を時系列の
データフレームのフレーム単位での分割を実行する構成
であり、前記第1パラメータ設定手段、または、前記第
2パラメータ設定手段の少なくともいずれかは、データ
フレームに基づいて分割されたデータ領域の各々に対し
て適用する電子透かし埋め込みアルゴリズムを、予め適
用可能な複数のアルゴリズム中から選択決定する処理を
実行する構成であることを特徴とする。
Further, in an embodiment of the digital watermark embedding processing device of the present invention, the superposed portion selecting means is
The data area of the digital watermark embedding target data is configured to divide a time-series data frame into frame units, and at least one of the first parameter setting unit and the second parameter setting unit is a data frame. The digital watermark embedding algorithm to be applied to each of the data areas divided based on is selected from a plurality of algorithms that can be applied in advance.

【0023】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記重畳部分選択手段は、
電子透かし埋め込み対象データのデータ領域を空間位置
情報に基づいて分割する構成であり、前記第1パラメー
タ設定手段、または、前記第2パラメータ設定手段の少
なくともいずれかは、空間位置情報に基づいて分割され
たデータ領域の各々に対して適用する電子透かし埋め込
みアルゴリズムを、予め適用可能な複数のアルゴリズム
中から選択決定する処理を実行する構成であることを特
徴とする。
Further, in an embodiment of the digital watermark embedding processing device of the present invention, the superposed portion selecting means is
The data area of the digital watermark embedding target data is divided based on the spatial position information, and at least one of the first parameter setting unit and the second parameter setting unit is divided based on the spatial position information. The digital watermark embedding algorithm applied to each of the data areas is selected from a plurality of applicable algorithms in advance, and the processing is executed.

【0024】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記電子透かし重畳手段
は、電子透かし埋め込み対象データの多階調変換処理を
実行する多階調処理部を有し、該多階調処理部における
電子透かし埋め込み対象データの多階調変換処理後のデ
ータに、前記電子透かしレベル制御手段の出力する電子
透かしパターンを埋め込む処理を実行する構成を有する
ことを特徴とする。
Further, in an embodiment of the digital watermark embedding processing device of the present invention, the digital watermark superimposing means has a multi-gradation processing section for performing multi-gradation conversion processing of the digital watermark embedding target data, The multi-gradation processing unit is configured to execute a process of embedding the digital watermark pattern output from the digital watermark level control means into the data after the multi-gradation conversion process of the digital watermark embedding target data.

【0025】さらに、本発明の第2の側面は、電子透か
し埋め込み処理を実行する電子透かし埋め込み処理方法
であり、電子透かし埋め込み対象データに対して適用す
る電子透かし埋め込みアルゴリズムを、予め適用可能な
複数のアルゴリズム中から設定情報に基づいて選択決定
する第1パラメータ設定ステップと、電子透かし埋め込
み対象データに対して適用する電子透かし埋め込みアル
ゴリズムを、予め適用可能な複数のアルゴリズム中か
ら、ユーザ指定情報に基づいて選択決定する第2パラメ
ータ設定ステップと、前記第1パラメータ設定ステップ
と、前記第2パラメータ設定ステップにおいて決定した
アルゴリズムに基づいて実行アルゴリズムを設定する出
力アルゴリズム決定ステップと、電子透かしとして埋め
込むべき付加情報に基づく電子透かし情報を生成する電
子透かし情報信号生成ステップと、前記電子透かし情報
信号生成ステップにおいて生成した電子透かし情報に基
づいて、前記出力アルゴリズム決定ステップにおいて決
定した電子透かし埋め込みアルゴリズムを適用した電子
透かしパターンを生成する電子透かしレベル制御ステッ
プと、前記電子透かしレベル制御ステップにおいて出力
する電子透かしパターンを、電子透かし埋め込み対象デ
ータに対して埋め込む処理を実行する電子透かし重畳ス
テップと、を有することを特徴とする電子透かし埋め込
み処理方法にある。
Further, a second aspect of the present invention is a digital watermark embedding processing method for executing a digital watermark embedding process, wherein a plurality of digital watermark embedding algorithms applicable to digital watermark embedding target data can be applied in advance. The first parameter setting step of selecting and deciding on the basis of the setting information from among the algorithms and the digital watermark embedding algorithm to be applied to the digital watermark embedding target data from among a plurality of previously applicable algorithms based on the user-specified information. A second parameter setting step for selecting and determining by the above, the first parameter setting step, an output algorithm determining step for setting an execution algorithm based on the algorithm determined in the second parameter setting step, and additional information to be embedded as a digital watermark. To Based on the digital watermark information generated in the digital watermark information signal generating step, a digital watermark pattern applying the digital watermark embedding algorithm determined in the output algorithm determining step And a digital watermark superimposing step of executing a process of embedding the digital watermark pattern output in the digital watermark level control step into the digital watermark embedding target data. There is a digital watermark embedding processing method.

【0026】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記電子透かし埋め込み処
理方法は、さらに、電子透かし埋め込み対象データのデ
ータ領域を分割する重畳部分選択ステップを有し、前記
第1パラメータ設定ステップ、または、前記第2パラメ
ータ設定ステップの少なくともいずれかは、前記重畳部
分選択ステップにおいて分割したデータ領域の各々につ
いて適用する電子透かし埋め込みアルゴリズムを、予め
適用可能な複数のアルゴリズム中から選択決定する処理
を実行することを特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing method of the present invention, the digital watermark embedding processing method further comprises a superimposing portion selecting step of dividing a data area of the digital watermark embedding target data, In one parameter setting step or in at least one of the second parameter setting step, a digital watermark embedding algorithm to be applied to each of the data areas divided in the superposed portion selecting step is selected from a plurality of previously applicable algorithms. It is characterized by executing a process of determining.

【0027】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記重畳部分選択ステップ
は、電子透かし埋め込み対象データのデータ領域を周波
数特性に基づいて分割する処理を実行し、前記第1パラ
メータ設定ステップ、または、前記第2パラメータ設定
ステップの少なくともいずれかは、周波数特性に基づい
て分割されたデータ領域の各々に対して適用する電子透
かし埋め込みアルゴリズムを、予め適用可能な複数のア
ルゴリズム中から選択決定する処理を実行することを特
徴とする。
Further, in an embodiment of the digital watermark embedding processing method of the present invention, the superimposing portion selecting step executes a process of dividing a data area of the digital watermark embedding target data based on a frequency characteristic, In the parameter setting step and / or at least one of the second parameter setting step, a digital watermark embedding algorithm to be applied to each of the data areas divided based on frequency characteristics is selected from a plurality of previously applicable algorithms. It is characterized in that a process of selecting and determining is executed.

【0028】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記重畳部分選択ステップ
は、電子透かし埋め込み対象データのデータ領域をエッ
ジ領域の判別に基づいて分割する処理を実行し、前記第
1パラメータ設定ステップ、または、前記第2パラメー
タ設定ステップの少なくともいずれかは、エッジ領域に
基づいて分割されたデータ領域の各々に対して適用する
電子透かし埋め込みアルゴリズムを、予め適用可能な複
数のアルゴリズム中から選択決定する処理を実行するこ
とを特徴とする。
Further, in an embodiment of the digital watermark embedding processing method of the present invention, the superposed portion selecting step executes a process of dividing a data region of the digital watermark embedding target data based on a discrimination of an edge region, At least one of the first parameter setting step and the second parameter setting step is a digital watermark embedding algorithm applied to each of the data areas divided based on the edge area. It is characterized in that a process of selecting and determining from the inside is executed.

【0029】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記重畳部分選択ステップ
は、電子透かし埋め込み対象データのデータ領域を時系
列のデータフレームのフレーム単位での分割を実行し、
前記第1パラメータ設定ステップ、または、前記第2パ
ラメータ設定ステップの少なくともいずれかは、データ
フレームに基づいて分割されたデータ領域の各々に対し
て適用する電子透かし埋め込みアルゴリズムを、予め適
用可能な複数のアルゴリズム中から選択決定する処理を
実行することを特徴とする。
Further, in an embodiment of the digital watermark embedding processing method of the present invention, the superimposing portion selecting step executes division of the data area of the digital watermark embedding target data into time series data frames in frame units,
In at least one of the first parameter setting step and the second parameter setting step, a plurality of digital watermark embedding algorithms that can be applied in advance to each of the data areas divided based on the data frame can be applied. It is characterized by executing a process of selecting and determining from the algorithm.

【0030】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記重畳部分選択ステップ
は、電子透かし埋め込み対象データのデータ領域を空間
位置情報に基づいて分割する処理を実行し、前記第1パ
ラメータ設定ステップ、または、前記第2パラメータ設
定ステップの少なくともいずれかは、空間位置情報に基
づいて分割されたデータ領域の各々に対して適用する電
子透かし埋め込みアルゴリズムを、予め適用可能な複数
のアルゴリズム中から選択決定する処理を実行すること
を特徴とする。
Further, in an embodiment of the digital watermark embedding processing method of the present invention, the superposed portion selecting step executes a process of dividing a data area of the digital watermark embedding target data based on spatial position information, In one parameter setting step or in at least one of the second parameter setting step, a digital watermark embedding algorithm to be applied to each of the data areas divided based on the spatial position information can be applied in advance. It is characterized in that a process of selecting and determining from the inside is executed.

【0031】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記電子透かし重畳ステッ
プは、電子透かし埋め込み対象データの多階調変換処理
を実行するステップを含み、該多階調処理における電子
透かし埋め込み対象データの多階調変換処理後のデータ
に、前記電子透かしレベル制御ステップにおいて出力す
る電子透かしパターンを埋め込む処理を実行することを
特徴とする。
Further, in an embodiment of the digital watermark embedding processing method of the present invention, the digital watermark superimposing step includes a step of performing a multi-gradation conversion processing of the digital watermark embedding target data, and in the multi-gradation processing. It is characterized in that a process of embedding a digital watermark pattern output in the digital watermark level control step is executed in the data after the multi-gradation conversion process of the digital watermark embedding target data.

【0032】さらに、本発明の第3の側面は、電子透か
し埋め込み処理を実行するコンピュータ・プログラムで
あって、電子透かし埋め込み対象データに対して適用す
る電子透かし埋め込みアルゴリズムを、予め適用可能な
複数のアルゴリズム中から設定情報に基づいて選択決定
する第1パラメータ設定ステップと、電子透かし埋め込
み対象データに対して適用する電子透かし埋め込みアル
ゴリズムを、予め適用可能な複数のアルゴリズム中か
ら、ユーザ指定情報に基づいて選択決定する第2パラメ
ータ設定ステップと、前記第1パラメータ設定ステップ
と、前記第2パラメータ設定ステップにおいて決定した
アルゴリズムに基づいて実行アルゴリズムを設定する出
力アルゴリズム決定ステップと、電子透かしとして埋め
込むべき付加情報に基づく電子透かし情報を生成する電
子透かし情報信号生成ステップと、前記電子透かし情報
信号生成ステップにおいて生成した電子透かし情報に基
づいて、前記出力アルゴリズム決定ステップにおいて決
定した電子透かし埋め込みアルゴリズムを適用した電子
透かしパターンを生成する電子透かしレベル制御ステッ
プと、前記電子透かしレベル制御ステップにおいて出力
する電子透かしパターンを、電子透かし埋め込み対象デ
ータに対して埋め込む処理を実行する電子透かし重畳ス
テップと、を有することを特徴とするコンピュータ・プ
ログラムにある。
Further, a third aspect of the present invention is a computer program for executing a digital watermark embedding process, wherein a plurality of digital watermark embedding algorithms applicable to digital watermark embedding target data can be applied in advance. The first parameter setting step of selecting and determining from the algorithms based on the setting information and the digital watermark embedding algorithm to be applied to the digital watermark embedding target data are selected from a plurality of previously applicable algorithms based on the user designation information. A second parameter setting step for making a selective decision; the first parameter setting step; an output algorithm determining step for setting an execution algorithm based on the algorithm decided in the second parameter setting step; and additional information to be embedded as a digital watermark. Based on the digital watermark information generated in the digital watermark information signal generating step, a digital watermark pattern applying the digital watermark embedding algorithm determined in the output algorithm determining step And a digital watermark superimposing step of executing a process of embedding the digital watermark pattern output in the digital watermark level control step into the digital watermark embedding target data. It is in a computer program.

【0033】なお、本発明のコンピュータ・プログラム
は、例えば、様々なプログラム・コードを実行可能な汎
用コンピュータ・システムに対して、コンピュータ可読
な形式で提供する記憶媒体、通信媒体、例えば、CDや
FD、MOなどの記録媒体、あるいは、ネットワークな
どの通信媒体によって提供可能なコンピュータ・プログ
ラムである。このようなプログラムをコンピュータ可読
な形式で提供することにより、コンピュータ・システム
上でプログラムに応じた処理が実現される。
The computer program of the present invention is, for example, a storage medium or communication medium provided in a computer-readable format for a general-purpose computer system capable of executing various program codes, such as a CD or FD. , MO, etc., or a computer program that can be provided by a communication medium such as a network. By providing such a program in a computer-readable format, processing according to the program is realized on the computer system.

【0034】本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、
後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳
細な説明によって明らかになるであろう。なお、本明細
書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成
であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限ら
ない。
Further objects, features and advantages of the present invention are as follows.
It will be clarified by a more detailed description based on embodiments of the present invention described below and the accompanying drawings. In this specification, the system is a logical set configuration of a plurality of devices, and is not limited to a device in which each configuration is provided in the same housing.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の電
子透かし埋め込み処理装置、および電子透かし埋め込み
処理方法の詳細について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the digital watermark embedding processing apparatus and the digital watermark embedding processing method of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0036】本発明の電子透かし埋め込み処理装置の構
成例を図1に示す。電子透かし(WM)埋め込み対象デ
ータ11は、電子透かしの埋め込み対象データとしての
画像、音声データ、プログラムデータ等であり例えばハ
ードディスク、DVDなどの記憶媒体から読み出された
り、あるいはスキャナ、デジタルカメラなどの画像取り
込み装置から供給された画像など、様々なデータが含ま
れる。
FIG. 1 shows an example of the configuration of the digital watermark embedding processing apparatus of the present invention. The digital watermark (WM) embedding target data 11 is images, audio data, program data, etc. as digital watermark embedding target data, and is read from a storage medium such as a hard disk or a DVD, or a scanner, a digital camera, or the like. It includes various data such as images supplied from the image capture device.

【0037】電子透かし(WM)情報信号生成部13
は、電子透かしとして埋め込むべき付加情報の符号化処
理を実行し、符号化電子透かし情報を生成する。電子透
かし(WM)情報信号生成部13における処理は、デー
タに埋め込む付加情報としての複製制御情報、著作権情
報、編集情報等、様々な付加情報を構成するビット情報
に基づいて符号化する処理として実行される。符号化処
理は、例えばスペクトラム拡散処理等に基づいて実行さ
れる。電子透かし(WM)情報信号生成部13における
処理の詳細については後述する。
Digital watermark (WM) information signal generator 13
Performs coding processing of additional information to be embedded as a digital watermark, and generates coded digital watermark information. The process in the digital watermark (WM) information signal generation unit 13 is a process for encoding based on bit information that forms various additional information such as copy control information, copyright information, and edit information as additional information to be embedded in data. To be executed. The encoding process is executed based on, for example, spread spectrum process. Details of the processing in the digital watermark (WM) information signal generation unit 13 will be described later.

【0038】図1に示す本発明の電子透かし埋め込み処
理装置は、電子透かし(WM)埋め込み対象データ(情
報信号)のデータレベル(例えばビットレベル、量子化
レベル)よりも低いレベルで、付加情報に基づく電子透
かし(WM)情報を重畳する処理を実行する。例えば、
電子透かし(WM)埋め込み対象データ(情報信号)が
8ビット画素値からなる画像データであった場合に、付
加情報に基づく電子透かし(WM)情報を10ビットレ
ベルのLSB(Least Significant Bit)2ビットから
なるデータとして構成して電子透かし(WM)埋め込み
対象データに付加する処理を実行する。
The digital watermark embedding processing apparatus of the present invention shown in FIG. 1 uses the additional information at a level lower than the data level (eg, bit level, quantization level) of the digital watermark (WM) embedding target data (information signal). A process of superimposing digital watermark (WM) information based on the information is executed. For example,
When the digital watermark (WM) embedding target data (information signal) is image data consisting of 8-bit pixel values, the digital watermark (WM) information based on the additional information is converted into 10-bit level LSB (Least Significant Bit) 2 bits. And processing to add it to digital watermark (WM) embedding target data.

【0039】電子透かし(WM)埋め込み対象データ1
1は、多階調処理部12に供給され、多階調処理部12
において、電子透かし(WM)埋め込み対象データ11
に基づく多階調変換処理が実行される。多階調変換処理
とは、例えば、電子透かし(WM)埋め込み対象データ
11が、各画素値が8ビットデータからなる画像データ
であるとき、これを例えば10ビットデータに変換する
処理等、すなわち元データより多いビットデータに変換
する処理等を示す。
Digital watermark (WM) embedding target data 1
1 is supplied to the multi-gradation processing unit 12, and the multi-gradation processing unit 12
In the digital watermark (WM) embedding target data 11
The multi-gradation conversion processing based on is executed. The multi-gradation conversion process is, for example, a process of converting the digital watermark (WM) embedding target data 11 into image data in which each pixel value is 8-bit data, for example, 10-bit data, A process of converting into bit data larger than data is shown.

【0040】多階調処理部12において、電子透かし
(WM)埋め込み対象データ11に対して実行される多
階調変換処理の例としては、DCT(Discrete Cosine
Transform:離散コサイン変換)処理がある。多階調処理
部12において、入力する電子透かし(WM)埋め込み
対象データ11、例えば画像Vn(8ビット)にDCT
演算を実行することで取得されるDCT係数の総演算語
長は最大14ビットとなる。
As an example of the multi-gradation conversion processing executed on the digital watermark (WM) embedding target data 11 in the multi-gradation processing unit 12, DCT (Discrete Cosine) is given.
Transform: Discrete cosine transform) processing. In the multi-gradation processing unit 12, the DCT is applied to the input digital watermark (WM) embedding target data 11, for example, the image Vn (8 bits).
The total operation word length of the DCT coefficient obtained by executing the operation is 14 bits at the maximum.

【0041】なお、多階調処理部12における多階調変
換処理としては、LPF、BPF、HPFなどのフィル
ター処理や、DCT、ウエーブレット変換、JPEG、
MPEG、フラクタル変換、ATRAC、MP3,AC
3、AAC、ADPCM、CELP、TwinVなどの
各種の符号化処理や直交変換処理などが適用可能であ
り、圧縮処理が伴うものであってもよい。また、多階調
変換処理は、不可逆変換処理または可逆変換処理であっ
てもよく、電子透かし情報の重畳後に再量子化された
り、また、電子透かし情報の重畳後に復号処理化され、
さらに再量子化されることにより、元の情報信号のデー
タレベル(ビットレベル、量子化レベル)にまで戻され
てもよいし、そのままでもよい。
As the multi-gradation conversion processing in the multi-gradation processing unit 12, filter processing such as LPF, BPF, HPF, DCT, wavelet conversion, JPEG,
MPEG, fractal conversion, ATRAC, MP3, AC
3, various types of encoding processing such as AAC, ADPCM, CELP, and TwinV, orthogonal transformation processing, and the like can be applied, and compression processing may be involved. Further, the multi-tone conversion process may be an irreversible conversion process or a reversible conversion process, and is requantized after superimposing digital watermark information, or decoded after superimposing digital watermark information,
Further, the data level (bit level, quantization level) of the original information signal may be restored by requantization, or it may be left as it is.

【0042】多階調処理部12において、多階調変換処
理の実行された多階調情報信号は、電子透かし埋め込み
処理部14に供給される。電子透かし埋め込み処理部1
4は、電子透かし(WM)情報信号生成部13から受領
する電子透かし情報の埋め込み処理を多階調変換処理に
よって生成した拡張情報信号部に対して実行する。すな
わち、元の電子透かし埋め込み対象データが8ビットで
あり、10ビットデータに多階調処理された場合は、1
0ビット変換により生成された低位2ビットの拡張情報
信号部に対して電子透かしの埋め込み処理が実行され
る。電子透かしの埋め込み処理が実行されたデータは、
データ変換部15に供給されて電子透かし(WM)埋め
込み対象データ(情報信号)の元のデータレベル(例え
ばビットレベル、量子化レベル)に変換された後、電子
透かし埋め込み済みデータ16として出力される。
The multi-gradation information signal subjected to the multi-gradation conversion processing in the multi-gradation processing section 12 is supplied to the digital watermark embedding processing section 14. Digital watermark embedding processor 1
4 executes the embedding process of the digital watermark information received from the digital watermark (WM) information signal generation unit 13 on the extended information signal unit generated by the multi-gradation conversion process. That is, if the original digital watermark embedding data is 8 bits and multi-gradation processing is performed on 10-bit data, 1
The digital watermark embedding process is executed on the low-order 2-bit extended information signal portion generated by the 0-bit conversion. The data that has undergone the digital watermark embedding process is
The data is supplied to the data conversion unit 15 and converted into the original data level (for example, bit level or quantization level) of the digital watermark (WM) embedding target data (information signal), and then output as the digital watermark embedded data 16. .

【0043】本発明の電子透かし埋め込み処理装置にお
いては、電子透かし(WM)埋め込み対象データ(情報
信号)のデータレベル(例えばビットレベル、量子化レ
ベル)よりも低いレベルで、付加情報に基づく電子透か
し(WM)情報を重畳する処理を実行する。
In the digital watermark embedding processing apparatus of the present invention, the digital watermark based on the additional information is lower than the data level (eg, bit level, quantization level) of the digital watermark (WM) embedding target data (information signal). (WM) A process of superimposing information is executed.

【0044】例えば上述したDCT処理により多階調化
されたデータに電子透かしを埋め込む場合、8×8(=
64)のDCT係数(VDC)上に付加情報(S)とし
て電子透かしのビット情報を埋め込む場合、元の電子透
かし(WM)埋め込み対象データを画像(Vn)とした
とき、電子透かし埋め込み画像データ(Vn’)は、V
n’=(VDC+S)/64となり、64分の1のレベ
ルでの情報加算が可能となり、元画像の劣化防止が可能
となる。
For example, in the case of embedding a digital watermark in the multi-gradation data by the above DCT processing, 8 × 8 (=
When the bit information of the digital watermark is embedded as additional information (S) on the DCT coefficient (VDC) of 64), when the original digital watermark (WM) embedding target data is the image (Vn), the digital watermark embedded image data ( Vn ') is V
Since n ′ = (VDC + S) / 64, it is possible to add information at the level of 1/64 and prevent deterioration of the original image.

【0045】このように、元の電子透かし(WM)埋め
込み対象データよりも小さいレベルでの電子透かしとし
ての付加情報の重畳が可能となる。また、この場合、多
階調変換、符号化処理等の演算処理の過程で、演算語長
を元の量子化データ以上(例えば、10ビット)に保持
しておけば、各ピクセルベース換算では8ビット未満の
低階調部の画像データが存在することになるので、付加
情報の加算後、切り捨てにより元の量子化レベルに戻さ
れた場合でも、8ビットレベル未満の付加情報だけが削
除されることはない。このように、埋め込む付加情報レ
ベル以下まで、演算語長を確保しておくことにより、非
常に微小な単位での埋め込みを実現することができる。
In this way, it is possible to superimpose additional information as a digital watermark at a level smaller than the original digital watermark (WM) embedding target data. Further, in this case, if the operation word length is held at or above the original quantized data (for example, 10 bits) in the process of operation processing such as multi-gradation conversion and encoding processing, it becomes 8 in each pixel-based conversion. Since the image data of the low gradation part of less than bits exists, even if the quantization level is returned to the original quantization level after addition of the additional information, only the additional information of less than the 8-bit level is deleted. There is no such thing. In this way, by ensuring the operation word length up to the level of additional information to be embedded, embedding can be realized in a very small unit.

【0046】また、電子透かし(WM)埋め込み対象デ
ータである例えば画像と付加情報のレベルの割合に応じ
て、付加情報を画像の状態に合わせて反映することが可
能となり、元情報と親和性の高い部分から、付加情報を
次々と埋め込まれることになり、画質の劣化を知覚しに
くいような埋め込みが可能となる。多階調処理部では、
このように電子透かし(WM)埋め込み対象データの変
換処理を実行して、電子透かし(WM)埋め込み対象デ
ータ(情報信号)の多階調化を行なう。
Further, it becomes possible to reflect the additional information in accordance with the state of the image in accordance with the ratio of the level of the image which is the digital watermark (WM) embedding data, for example, and the additional information, and the compatibility with the original information is improved. Since the additional information is embedded one after another from the high portion, it is possible to embed the image information so that it is difficult to perceive deterioration of the image quality. In the multi-gradation processing section,
In this way, the conversion process of the digital watermark (WM) embedding target data is executed, and the gradation of the digital watermark (WM) embedding target data (information signal) is performed.

【0047】図2を用いて、低階調部重畳処理の概念に
ついて説明する。図2は、電子透かし埋め込み対象デー
タ51を8ビットの画素値を有するデータとし、多階調
処理部52において、8ビットから10ビットデータへ
の変換処理を実行した例である。図2の下段にはビット
情報構成を概念的に示してある。多階調処理部52にお
けるこのようなデータの多階調変換処理は、例えばLP
Fによるフィルタ処理あるいはDCT処理によって実現
される。
The concept of the low gradation part superimposing process will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows an example in which the digital watermark embedding target data 51 is data having an 8-bit pixel value, and the multi-gradation processing unit 52 executes conversion processing from 8-bit data to 10-bit data. The lower part of FIG. 2 conceptually shows the bit information structure. The multi-gradation conversion processing of such data in the multi-gradation processing unit 52 is performed by, for example, LP.
It is realized by a filter process by F or a DCT process.

【0048】電子透かし情報信号は、電子透かし情報信
号生成部53において、付加情報としての複製制御情
報、著作権情報、編集情報等、様々な付加情報を構成す
るビット情報に基づいて符号化する処理として実行され
る。この符号化処理においては、例えばスペクトラム拡
散処理を含むことが可能である。このスペクトラム拡散
処理を含む符号化処理については後段で説明する。
The digital watermark information signal is encoded in the digital watermark information signal generating section 53 on the basis of bit information that constitutes various additional information such as copy control information, copyright information, and edit information as additional information. Run as. This encoding processing can include, for example, spread spectrum processing. The encoding process including the spread spectrum process will be described later.

【0049】電子透かし情報信号は、電子透かし情報信
号生成部53において2ビット情報として生成され、電
子透かし埋め込み処理部54において、図2の下段に示
すように、電子透かし情報信号生成部53において生成
した2ビット情報を、多階調処理部52で多階調化して
生成した拡張情報信号部である低位2ビットに付加する
処理として電子透かし埋め込み処理を実行する。データ
変換部55は、電子透かし埋め込み処理部54において
生成した電子透かし埋め込み済み10ビットデータを元
のデータと同様の8ビットに変換する処理を実行する。
この処理は、多階調処理の逆処理、例えばIDCT(In
verse Discrete Cosine Transform)処理、逆フィルタ
リング処理として実行される。このようにして、電子透
かし情報が多階調処理された元データの低位ビット上に
埋め込まれ、逆変換による再度の階調変換処理の後、電
子透かし埋め込みデータとして出力される。
The digital watermark information signal is generated as 2-bit information in the digital watermark information signal generating section 53, and is generated in the digital watermark embedding processing section 54 in the digital watermark information signal generating section 53 as shown in the lower part of FIG. The digital watermark embedding process is executed as a process of adding the 2-bit information thus obtained to the low-order 2 bits which is the extended information signal part generated by multi-gradation processing by the multi-gradation processing part 52. The data conversion unit 55 executes the process of converting the digital watermark embedded 10-bit data generated by the digital watermark embedding processing unit 54 into the same 8-bit data as the original data.
This process is the reverse of the multi-gradation process, such as IDCT (In
verse Discrete Cosine Transform) processing and inverse filtering processing. In this way, the digital watermark information is embedded in the low-order bits of the original data that has been subjected to multi-gradation processing, and is subjected to another gradation conversion processing by inverse conversion, and is output as digital watermark embedded data.

【0050】図1に示す電子透かし埋め込み処理装置の
詳細構成例を図3に示す。以下、図3を参照して電子透
かしパターンの画像への埋め込み処理の概要について説
明する。なお、各処理手段における処理の詳細について
は、後段で説明する。
FIG. 3 shows a detailed configuration example of the digital watermark embedding processing apparatus shown in FIG. The outline of the process of embedding a digital watermark pattern in an image will be described below with reference to FIG. The details of the processing in each processing means will be described later.

【0051】電子透かし(WM)埋め込み対象データ1
01は、電子透かしパターンの埋め込み対象データとし
ての画像、音声データ、プログラムデータ等のデータで
あり例えばハードディスク、DVDなどの記憶媒体から
読み出されたり、あるいはスキャナ、デジタルカメラな
どの画像取り込み装置から供給された画像など、様々な
データが含まれる。
Digital watermark (WM) embedding target data 1
Reference numeral 01 is data such as images, audio data, and program data as embedding data of the digital watermark pattern, which is read from a storage medium such as a hard disk or a DVD or supplied from an image capturing device such as a scanner or a digital camera. Various data such as a captured image are included.

【0052】電子透かし(WM)埋め込み対象データ1
01は、電子透かし埋め込み処理装置の重畳部分選択部
102に出力される。重畳部分選択部102は、入力信
号である電子透かし(WM)埋め込み対象データの特性
に基づいて、データを複数の部分に分離する処理を実行
する。例えば画像データであれば、エッジ部分とそれ以
外の部分等の分割、あるいは高周波領域と低周波領域等
である。画像データにおけるエッジ部分、あるいは高周
波領域とは、画像を構成する画素値の所定領域内での変
化率が大きい領域であり、一般にこのような領域では、
強いレベルで電子透かしを埋め込んでも目立つことがな
い。一方、低周波領域は、例えば一様な画素値が広がる
画像領域等である。例えば「空」のような一様な明る
さ、色によって占められる領域である。このような領域
に電子透かしを埋め込む場合は、埋め込み強度(レベ
ル)を高くすると通常の観察状態においても、電子透か
し(WM)が視認され、一般的には、埋め込み強度を低
下させて埋め込む処理が実行される。
Digital watermark (WM) embedding target data 1
01 is output to the superimposed portion selection unit 102 of the digital watermark embedding processing device. The superposed portion selection unit 102 executes a process of separating the data into a plurality of portions based on the characteristics of the digital watermark (WM) embedding target data that is the input signal. For example, in the case of image data, it is divided into an edge portion and other portions, or a high frequency region and a low frequency region. The edge portion or high frequency area in the image data is an area in which the rate of change of the pixel values forming the image in a predetermined area is large, and generally in such an area,
Even if you embed a digital watermark at a strong level, it will not stand out. On the other hand, the low frequency region is, for example, an image region in which uniform pixel values spread. For example, it is an area occupied by uniform brightness and colors such as "sky". When embedding a digital watermark in such an area, if the embedding strength (level) is increased, the digital watermark (WM) is visually recognized even in a normal observation state, and in general, the embedding processing is performed by lowering the embedding strength. To be executed.

【0053】重畳部分選択部102は、このような電子
透かし(WM)埋め込み対象データのデータ解析を実行
して、電子透かし(WM)埋め込み対象データの特性に
基づいて、データを複数の部分、例えば高周波部分と低
周波部分など、複数領域に分離する処理を実行する。重
畳部分選択部102の具体的処理については、後述す
る。
The superimposition portion selection unit 102 executes the data analysis of the digital watermark (WM) embedding target data as described above, and based on the characteristic of the digital watermark (WM) embedding target data, the superimposing portion selecting unit 102 stores the data in a plurality of portions, for example, A process of separating a high frequency part and a low frequency part into a plurality of regions is executed. Specific processing of the overlapping portion selection unit 102 will be described later.

【0054】重畳部分選択部102において複数の部分
に分離されたデータは、重畳量決定部103に出力され
る。第1パラメータ設定部103は、予め用意された複
数の電子透かし(WM)埋め込みアルゴリズム中から適
用するアルゴリズムを選択する処理を実行する処理部で
あり、予め設定された情報に基づいて適用パラメータ、
すなわち適用電子透かしアルゴリズムを設定する。第1
パラメータ設定部103は、重畳部分選択部102から
出力されるデータに応じて予め割り当てられたアルゴリ
ズムを適用するように決定する。例えば、重畳部分選択
部102から出力されるデータが、エッジ領域データと
非エッジ領域データとに分離されている場合には、エッ
ジ領域データにはアルゴリズムAを適用し、非エッジ領
域にはアルゴリズムBを実行する等の設定情報が、予め
第1パラメータ設定部103の記憶部に格納されてお
り、設定情報に基づいて適用アルゴリズムを決定する。
The data separated into a plurality of parts by the superposed part selection unit 102 is output to the superposed amount determination unit 103. The first parameter setting unit 103 is a processing unit that executes a process of selecting an algorithm to be applied from among a plurality of digital watermark (WM) embedding algorithms prepared in advance, and the application parameters are set based on preset information.
That is, the applied digital watermark algorithm is set. First
The parameter setting unit 103 determines to apply a previously assigned algorithm according to the data output from the superposed portion selection unit 102. For example, when the data output from the overlapping portion selection unit 102 is separated into edge area data and non-edge area data, algorithm A is applied to the edge area data and algorithm B is applied to the non-edge area. Setting information for executing, etc. is stored in advance in the storage unit of the first parameter setting unit 103, and the applied algorithm is determined based on the setting information.

【0055】また、第2パラメータ設定部104は、ユ
ーザ入力部111からの入力に基づいて、重畳部分選択
部102において複数の部分に分離されたデータの各々
について適用する電子透かし(WM)埋め込みアルゴリ
ズムを決定する。複数のアルゴリズムの適用処理につい
ては、後段で詳細に説明する。第1パラメータ設定部1
03、および第2パラメータ設定部104において決定
した複数のアルゴリズムは、例えば加算等の合成処理演
算処理を実行する出力アルゴリズム決定手段を介して、
電子透かし(WM)レベル制御部106に出力される。
Further, the second parameter setting unit 104 applies a digital watermark (WM) embedding algorithm applied to each of the data separated into a plurality of parts by the superposed part selection unit 102 based on the input from the user input unit 111. To decide. The process of applying the plurality of algorithms will be described in detail later. First parameter setting unit 1
03, and the plurality of algorithms determined by the second parameter setting unit 104, for example, via an output algorithm determination unit that executes a synthesis processing calculation process such as addition,
It is output to the digital watermark (WM) level control unit 106.

【0056】電子透かし(WM)情報信号生成部107
は、電子透かしとして埋め込むべき付加情報110の符
号化処理を実行し、電子透かし情報を生成する。電子透
かし(WM)情報信号生成部107における処理は、デ
ータに埋め込む付加情報としての複製制御情報、著作権
情報、編集情報等、様々な付加情報を構成するビット情
報110に対応する電子透かしを画像に埋め込む際の様
々な制御情報、例えば画像分割情報や、ビット配列情報
などの制御情報に基づく変調処理、符号化処理として実
行される。電子透かし(WM)情報信号生成部107に
おける符号化は、例えばスペクトラム拡散、パッチワー
ク手法などを含む符号化として実行可能である。これら
の処理の詳細については後述する。
Digital watermark (WM) information signal generator 107
Performs the encoding process of the additional information 110 to be embedded as a digital watermark to generate digital watermark information. The processing in the digital watermark (WM) information signal generation unit 107 is performed by processing the digital watermark corresponding to the bit information 110 forming various additional information such as copy control information, copyright information, and edit information as additional information to be embedded in data. It is executed as a modulation process and an encoding process based on various control information when embedding in, for example, image division information and control information such as bit array information. Encoding in the digital watermark (WM) information signal generation unit 107 can be performed as encoding including, for example, spread spectrum or patchwork method. Details of these processes will be described later.

【0057】電子透かし(WM)情報信号生成部107
において生成された電子透かし情報は、電子透かし(W
M)レベル制御部106に出力される。電子透かし(W
M)レベル制御部106は、電子透かし(WM)情報信
号生成部107において生成された電子透かし情報を入
力するとともに、重畳量決定部103において各データ
領域に対応して選択された電子透かし埋め込みアルゴリ
ズムに基づく重畳レベル情報を入力して、各データ領域
に対する電子透かし埋め込みレベルの調整を実行し、各
データ領域毎に、前述の重畳量決定部103において決
定したアルゴリズムを適用してレベル調整された電子透
かし(WM)パターンを電子透かし(WM)重畳部10
8に出力する。
Digital watermark (WM) information signal generator 107
The digital watermark information generated in
M) Output to the level control unit 106. Digital watermark (W
The M) level control unit 106 inputs the digital watermark information generated by the digital watermark (WM) information signal generation unit 107, and the digital watermark embedding algorithm selected by the superimposition amount determination unit 103 corresponding to each data area. The digital watermark embedding level is adjusted for each data area by inputting the superimposition level information based on the above, and the level adjustment is performed for each data area by applying the algorithm determined by the superimposition amount determination unit 103 described above. The watermark (WM) pattern is applied to the digital watermark (WM) superimposing unit 10.
Output to 8.

【0058】電子透かし(WM)重畳部108は、電子
透かし(WM)埋め込み対象データ101を入力すると
ともに、前述のLPF、BPF、HPFなどのフィルタ
ー処理や、DCT、ウエーブレット変換、JPEG、M
PEG、フラクタル変換、ATRAC、MP3,AC
3、AAC、ADPCM、CELP、TwinVなどの
各種の符号化処理や直交変換処理により多階調変換処理
を実行し、データ電子透かし(WM)レベル制御部10
6からのレベル調整された電子透かし(WM)パターン
を入力して、電子透かし(WM)埋め込み対象データ1
01に対する電子透かし埋め込み処理を実行して、電子
透かし(WM)埋め込み済みデータ109として出力す
る。
The digital watermark (WM) superimposing unit 108 inputs the digital watermark (WM) embedding target data 101, and performs filter processing such as the above-mentioned LPF, BPF, HPF, DCT, wavelet conversion, JPEG, M.
PEG, fractal conversion, ATRAC, MP3, AC
3, multi-gradation conversion processing is executed by various kinds of encoding processing such as AAC, ADPCM, CELP, TwinV, and orthogonal conversion processing, and the data digital watermark (WM) level control unit 10 is executed.
Input the level-adjusted digital watermark (WM) pattern from No. 6, and embed the digital watermark (WM) embedding data 1
The digital watermark embedding process for 01 is executed and output as digital watermark (WM) embedded data 109.

【0059】なお、図3に示す構成においては、予め用
意された複数の電子透かし(WM)埋め込みアルゴリズ
ム中から適用するアルゴリズムを予め設定された設定情
報に従って、アルゴリズミカリーに選択する処理を実行
する第1パラメータ設定部103と、ユーザ入力部11
1からの入力に基づいて、適用するアルゴリズムを決定
する第2パラメータ設定部103との情報を合成して電
子透かし(WM)レベル制御部106に出力する構成例
であるが、図4に示すように、アルゴリズム合成処理を
実行せず、設定情報に従って、アルゴリズミカリーに選
択する処理を実行する第1パラメータ設定部103と、
ユーザ入力部111からの入力に基づいて、適用するア
ルゴリズムを決定する第2パラメータ設定部103との
いずれかの出力を選択するスイッチ121を出力アルゴ
リズム決定手段として設け、いずれか一方のみのアルゴ
リズムを電子透かし埋め込みアルゴリズムとして選択し
て適用する構成としてもよい。
In the configuration shown in FIG. 3, a process of selecting an algorithm to be applied from among a plurality of digital watermark (WM) embedding algorithms prepared in advance according to preset setting information is executed. First parameter setting unit 103 and user input unit 11
1 is an example of a configuration for synthesizing information with the second parameter setting unit 103 that determines the algorithm to be applied based on the input from 1 and outputting it to the digital watermark (WM) level control unit 106, as shown in FIG. And a first parameter setting unit 103 that executes a process of selecting an algorithmically according to the setting information without executing the algorithm synthesizing process,
Based on the input from the user input unit 111, a switch 121 for selecting an output from the second parameter setting unit 103 that determines an algorithm to be applied is provided as an output algorithm determining means, and only one of the algorithms is electronically determined. The watermark embedding algorithm may be selected and applied.

【0060】以上が、本発明の電子透かし埋め込み処理
の概要である。以下、各処理部における処理の詳細につ
いて説明する。
The above is the outline of the digital watermark embedding process of the present invention. Hereinafter, details of the processing in each processing unit will be described.

【0061】[重畳部分選択部における処理]図3に示
す重畳部分選択部102における処理の具体例について
説明する。重畳部分選択部102は、電子透かし(W
M)埋め込み対象データのデータ解析を実行して、電子
透かし(WM)埋め込み対象データの特性に基づいて、
データを複数の部分に分離する処理を実行する。
[Processing in Superposed Portion Selection Unit] A specific example of processing in the superposed portion selection unit 102 shown in FIG. 3 will be described. The superimposed portion selection unit 102 displays the digital watermark (W
M) The data analysis of the embedding target data is executed, and based on the characteristics of the digital watermark (WM) embedding target data,
Perform the process of separating the data into multiple parts.

【0062】先に延べたように、重畳部分選択部102
は、入力信号である電子透かし(WM)埋め込み対象デ
ータが例えば画像データであれば、エッジ部分とそれ以
外の部分等の分割、あるいは高周波領域と低周波領域等
の分離を実行する。
As described above, the overlapping portion selection unit 102
If the digital watermark (WM) embedding target data, which is an input signal, is image data, for example, the edge part and the other part are divided, or the high frequency region and the low frequency region are separated.

【0063】図5に周波数に基づくデータ領域分割を実
行する構成を持つ重畳部分選択部の構成例を示す。本構
成例における重畳部分選択部は、ローパスフィルタ(L
PF)201、バンドパスフィルタ(BPF)202、
およびハイパスフィルタ(HPF)203を有し、電子
透かし(WM)埋め込み対象データはそれぞれのフィル
タに入力される。各フィルタ201〜203からの出力
は所定の周波数領域データを抽出したデータとなり、低
周波領域、高周波領域、および中間周波数領域の各デー
タが分離されて出力される。分離されたデータは、それ
ぞれ図3に示す第1パラメータ設定部103に出力さ
れ、第1パラメータ設定部103において各分離データ
毎に適用する電子透かし埋め込みアルゴリズムが決定さ
れる。
FIG. 5 shows a configuration example of a superposed portion selection unit having a configuration for performing frequency-based data area division. The superposed portion selection unit in this configuration example is a low-pass filter (L
PF) 201, bandpass filter (BPF) 202,
And a high-pass filter (HPF) 203, and digital watermark (WM) embedding target data is input to each filter. The outputs from the filters 201 to 203 are data obtained by extracting predetermined frequency domain data, and the low frequency domain, high frequency domain, and intermediate frequency domain data are separated and output. The separated data are output to the first parameter setting unit 103 shown in FIG. 3, and the digital watermark embedding algorithm to be applied to each separated data is determined in the first parameter setting unit 103.

【0064】図6にエッジ検出に基づくデータ領域分割
を実行する構成を持つ重畳部分選択部の構成例を示す。
本構成例における重畳部分選択部は、エッジ検出部30
1を有し、電子透かし(WM)埋め込み対象データはエ
ッジ検出部301に入力される。エッジ検出部301は
周波数検出手段によって構成可能である。エッジ検出部
301は、入力データのエッジ領域と非エッジ領域とを
分離して出力する。分離されたデータは、それぞれ図3
に示す第1パラメータ設定部103に出力され、第1パ
ラメータ設定部103において各分離データ毎に適用す
る電子透かし埋め込みアルゴリズムが決定される。
FIG. 6 shows an example of the structure of a superposed portion selection unit having a structure for executing data area division based on edge detection.
The overlapping portion selection unit in this configuration example is the edge detection unit 30.
1, the digital watermark (WM) embedding target data is input to the edge detection unit 301. The edge detection unit 301 can be configured by frequency detection means. The edge detection unit 301 separates and outputs the edge area and the non-edge area of the input data. The separated data are shown in Figure 3.
Is output to the first parameter setting unit 103, and the first parameter setting unit 103 determines the digital watermark embedding algorithm to be applied to each separated data.

【0065】また、電子透かしの埋め込み処理対象とな
る入力データが動画像の場合には、重畳部分選択部は、
時系列に入力される動画像を構成するデータフレームを
所定数または所定時間間隔毎に分離する処理を実行する
ことができる。図7にフレーム分割による重畳部分選択
処理例を示す。動画像を構成するフレームデータが図7
に示すように、フレームkから順に入力されたと想定す
ると、重畳部分選択部は、フレームを所定数または所定
時間間隔毎に分離し、それぞれ選択データA、B、
C...として分離する処理を実行する。分離されたデ
ータは、それぞれ図3に示す第1パラメータ設定部10
3に出力され、第1パラメータ設定部103において各
分離データ毎に適用する電子透かし埋め込みアルゴリズ
ムが決定される。
When the input data to be the digital watermark embedding process is a moving image, the superposed portion selection unit
It is possible to execute a process of separating the data frames forming the moving images input in time series at a predetermined number or at predetermined time intervals. FIG. 7 shows an example of superposed portion selection processing by frame division. The frame data that constitutes the moving image is shown in FIG.
As shown in FIG. 7, assuming that the frames are sequentially input from the frame k, the overlapping portion selection unit separates the frames at a predetermined number or at predetermined time intervals, and selects the selection data A, B, respectively.
C. . . The process of separating as is executed. The separated data are respectively stored in the first parameter setting unit 10 shown in FIG.
3, the digital watermark embedding algorithm to be applied to each separated data is determined by the first parameter setting unit 103.

【0066】なお、フレーム分割は、フレーム数、時間
を基準とする以外に、シーンチェンジ、画像または音声
の区切り部分を検出して、区切り部分に基づく分離処理
として実行したり、周波数成分の分布、エッジ・ピーク
の分布、フレーム間、時間差分量に基づいてフレーム分
割を実行する等、様々な態様での処理が可能である。
The frame division is performed based on the number of frames and time, in addition to detecting a scene change, a delimiter portion of an image or a sound, and performing a separation process based on the delimiter portion, a frequency component distribution, It is possible to perform processing in various modes such as performing frame division based on edge / peak distribution, frames, and time difference amount.

【0067】電子透かしの埋め込み処理対象となる入力
データが画像データである場合は、図8に示すように、
空間位置情報に基づいて空間分割処理を実行することが
可能である。図8に示す例は、埋め込み対象データ50
1を4つの領域、領域a,b,c,dに分割した例を示
している。重畳部分選択部は、画像データを空間分割に
より、複数に分離する。分離されたデータは、それぞれ
図3に示す第1パラメータ設定部103に出力され、第
1パラメータ設定部103において各分離データ毎に適
用する電子透かし埋め込みアルゴリズムが決定される。
When the input data to be the digital watermark embedding process is image data, as shown in FIG.
It is possible to execute the space division processing based on the space position information. In the example shown in FIG. 8, the embedding target data 50
1 shows an example in which 1 is divided into four areas, areas a, b, c and d. The overlapping portion selection unit separates the image data into a plurality of pieces by space division. The separated data are output to the first parameter setting unit 103 shown in FIG. 3, and the digital watermark embedding algorithm to be applied to each separated data is determined in the first parameter setting unit 103.

【0068】なお、図8に示す例は、画像データを空間
的に均等に分割する処理例を示しているが、例えばフィ
ルターを介した出力レベルの差異に基づく空間的な分割
処理行なうなどの構成としてもよい。
Note that the example shown in FIG. 8 shows an example of processing for spatially dividing the image data spatially. However, for example, a configuration for performing spatial division processing based on the difference in output level through the filter, etc. May be

【0069】重畳部分選択部102におけるデータ分割
処理は、上記の処理例に限らず、電子透かし(WM)埋
め込み対象データに応じた様々な処理態様が可能であ
る。例えば電子透かし(WM)埋め込み対象データが画
像データであれば、各画素の輝度レベルに応じたデータ
分離処理、また、電子透かし(WM)埋め込み対象デー
タが音声データである場合には、音声レベルに応じてデ
ータを複数の部分に分離する処理などが可能である。
The data division processing in the superposed portion selection unit 102 is not limited to the above processing example, and various processing modes according to the digital watermark (WM) embedding target data are possible. For example, if the digital watermark (WM) embedding target data is image data, data separation processing according to the brightness level of each pixel is performed. If the digital watermark (WM) embedding target data is audio data, the data level is set to the audio level. Accordingly, it is possible to perform processing such as separating the data into a plurality of parts.

【0070】[パラメータ設定部における処理]重畳部
分選択部102において複数の部分に分離されたデータ
は、第1パラメータ設定部103に出力される。第1パ
ラメータ設定部103は、予め用意された複数の電子透
かし(WM)埋め込みアルゴリズム中から適用するアル
ゴリズムを決定する処理を実行する処理部である。この
決定処理は、予め設定された情報に基づいて決定する。
一方、第2パラメータ設定部104では、ユーザ入力部
111からの入力に基づいて、重畳部分選択部102に
おいて複数の部分に分離されたデータの各々について適
用する電子透かし(WM)埋め込みアルゴリズムを決定
する。
[Processing in Parameter Setting Unit] The data separated into a plurality of parts by the superposed part selecting unit 102 is output to the first parameter setting unit 103. The first parameter setting unit 103 is a processing unit that executes a process of determining an algorithm to be applied from among a plurality of digital watermark (WM) embedding algorithms prepared in advance. This determination processing is determined based on preset information.
On the other hand, in the second parameter setting unit 104, based on the input from the user input unit 111, a digital watermark (WM) embedding algorithm to be applied to each of the data separated into a plurality of parts in the superimposed part selection unit 102 is determined. .

【0071】複数のアルゴリズムの例を図9に示す。図
9には、3つの電子透かし埋め込みアルゴリズムの例を
示してある。電子透かし埋め込み処理は、データに埋め
込む付加情報としての複製制御情報、著作権情報、編集
情報等を構成するビット情報の埋め込み処理であり、例
えばビット1またはビット0に対応するデータをどのよ
うに画像、または音声等のデータに埋め込むかを規定す
るのが電子透かし埋め込みアルゴリズムである。
FIG. 9 shows an example of a plurality of algorithms. FIG. 9 shows examples of three digital watermark embedding algorithms. The digital watermark embedding process is a process of embedding bit information that constitutes copy control information, copyright information, edit information, etc., as additional information to be embedded in data, and how data corresponding to, for example, bit 1 or bit 0 is imaged. It is an electronic watermark embedding algorithm that defines whether to embed data into data such as voice.

【0072】図9の各アルゴリズムの各々についての説
明の前に、画像データを例とした電子透かしの埋め込み
処理、および検出処理例について説明する。電子透かし
の埋め込み対象となる元画像をP、元画像Pに対して埋
め込む電子透かしパターンをLとする。このとき、電子
透かしパターンLは、下式の性質を満たす。
Before describing each of the algorithms in FIG. 9, an example of digital watermark embedding processing using image data and detection processing will be described. Let P be the original image that is the target of the electronic watermark embedding, and let L be the electronic watermark pattern to be embedded in the original image P. At this time, the digital watermark pattern L satisfies the following equation.

【0073】[0073]

【数1】 [Equation 1]

【0074】例として、元画像Pと、電子透かしパター
ンLを下式のようにおく。すなわち、
As an example, the original image P and the digital watermark pattern L are set as in the following equation. That is,

【0075】[0075]

【数2】 [Equation 2]

【0076】ただし、上記式では、簡単のため元画像P
の大きさを5×4ピクセルとしている。画像では隣り合
うピクセルは一般的に近い値を持つという性質があるこ
とから、元画像Pの隣り合う各要素を近い値として設定
してある。
However, in the above equation, for simplicity, the original image P
Has a size of 5 × 4 pixels. Since adjacent pixels in an image generally have a value close to each other, adjacent elements of the original image P are set as close values.

【0077】電子透かしの埋め込み処理は下式に基づい
て実行される。
The digital watermark embedding process is executed based on the following equation.

【0078】[0078]

【数3】M=P+L[Equation 3] M = P + L

【0079】ここで、Mは元画像Pに対して電子透かし
パターンLを埋め込んだ画像を示す。Mの値は、前記の
[数2]に示す例では次のように計算される。
Here, M represents an image in which the digital watermark pattern L is embedded in the original image P. The value of M is calculated as follows in the example shown in [Equation 2] above.

【0080】[0080]

【数4】 [Equation 4]

【0081】電子透かしの検出はこの電子透かしパター
ンLを用いる。電子透かしLの埋め込まれていない元画
像Pに対する電子透かしの検出を下式のように定義す
る。
This digital watermark pattern L is used to detect the digital watermark. The detection of the digital watermark in the original image P in which the digital watermark L is not embedded is defined by the following equation.

【0082】[0082]

【数5】s=P・L[Equation 5] s = P · L

【0083】と定義する。ここで演算子“・”は行列の
内積であり、sは元画像Pと電子透かしパターンLとの
内積値である。
It is defined as Here, the operator “·” is the inner product of the matrix, and s is the inner product value of the original image P and the digital watermark pattern L.

【0084】電子透かしパターンの要素の総和が0であ
ること([数1]参照のこと)と、画像の隣り合うピク
セルは一般に近い値を持つ傾向があることから、内積値
sは0の近傍値となる。上記[数2]に示した例では、
その内積値は以下のようになる。
Since the total sum of the elements of the digital watermark pattern is 0 (see [Equation 1]), and the adjacent pixels of the image tend to have generally close values, the inner product value s is close to 0. It becomes a value. In the example shown in [Equation 2] above,
The inner product value is as follows.

【0085】[0085]

【数6】 [Equation 6]

【0086】次に、電子透かしの埋め込まれている画像
Mに対して同様の演算を施す。電子透かしLの埋め込ま
れている画像Mに対する電子透かしの検出は、上記と同
様、下記式に従って内積値s’を求める。
Next, the same calculation is performed on the image M in which the digital watermark is embedded. In the detection of the digital watermark for the image M in which the digital watermark L is embedded, the inner product value s ′ is obtained according to the following equation, as in the above.

【0087】[0087]

【数7】 [Equation 7]

【0088】元画像Pと電子透かしパターンLとの内積
値が0の近傍値になるのに対し、電子透かしの埋め込ま
れた画像Mと電子透かしパターンLとの内積値s’は、
電子透かしパターンL自身の内積値の近傍となる。すな
わち、
While the inner product value of the original image P and the digital watermark pattern L becomes a value near 0, the inner product value s ′ of the image M in which the digital watermark is embedded and the digital watermark pattern L is
It is near the inner product value of the digital watermark pattern L itself. That is,

【0089】[0089]

【数8】L・L[Equation 8] L / L

【0090】上記式[数8]の近傍の値となる。この内
積値L・Lは電子透かしの埋め込み強度の尺度として利
用できる。電子透かしパターンを埋め込む際に目標とす
る内積値L・Lが大きいとき電子透かしの埋め込み強度
が「強い」と表現し、内積値L・Lが小さいとき電子透
かしの埋め込み強度が「弱い」と表現する。
It becomes a value near the above formula [Equation 8]. The inner product value L·L can be used as a measure of the embedding strength of a digital watermark. When the target inner product value L·L when embedding the digital watermark pattern is large, the embedding strength of the digital watermark is expressed as “strong”, and when the inner product value L·L is small, the embedding strength of the digital watermark is expressed as “weak”. To do.

【0091】また、元画像Pと電子透かしパターンLの
内積値s、電子透かしの埋め込まれた画像Mと電子透か
しパターンLとの内積値s’の絶対値が大きな値となる
とき電子透かしの検出強度が「強い」と表現し、内積値
sや内積値s’の絶対値が小さな値となるとき電子透か
しの検出強度が「弱い」と表現する。
When the absolute value of the inner product value s of the original image P and the digital watermark pattern L and the inner product value s'of the image M in which the digital watermark is embedded and the digital watermark pattern L is a large value, the digital watermark is detected. The strength is expressed as “strong”, and the detection strength of the digital watermark is expressed as “weak” when the absolute value of the inner product value s or the inner product value s ′ is a small value.

【0092】また、電子透かしの検出強度が強いことを
画像と電子透かしパターンとの相関が「大きい」又は
「高い」、電子透かしの検出強度が弱いことを画像と電
子透かしパターンとの相関が「小さい」又は「低い」と
表現することもある。
Further, when the detection strength of the digital watermark is strong, the correlation between the image and the digital watermark pattern is “large” or “high”, and when the detection strength of the digital watermark is weak, the correlation between the image and the digital watermark pattern is “high”. It may be expressed as "small" or "low".

【0093】元画像Pと電子透かしパターンLの内積値
s、電子透かしの埋め込まれた画像Mと電子透かしパタ
ーンLとの内積値s’を様々な画像において求めると、
それらの相対頻度分布は確率密度関数fとf’によって
表され、図10のようになる。
When the inner product value s ′ of the original image P and the digital watermark pattern L and the inner product value s ′ of the digital watermark embedded image M and the digital watermark pattern L are obtained in various images,
The relative frequency distributions thereof are represented by the probability density functions f and f ′, and are as shown in FIG.

【0094】画像に電子透かしが埋め込まれているかど
うかを判断する際は、電子透かしの埋め込まれていない
画像Pと電子透かしパターンLとの内積値sが0を中心
に分布することと、電子透かしが埋め込まれている画像
Mと電子透かしパターンLとの内積値s’が電子透かし
パターンL自身の内積値であるL・Lを中心に分布する
ことを利用する。電子透かしの有無を確認したい画像と
電子透かしパターンLとの内積値s”を求め、ある閾値
(th)に対する比較を行ない電子透かしパターンの有
無の判別を行なう。具体的には下式が適用可能である。
When determining whether or not the digital watermark is embedded in the image, the inner product value s of the image P in which the digital watermark is not embedded and the digital watermark pattern L is distributed around 0, and The fact that the inner product value s ′ of the image M in which is embedded and the digital watermark pattern L is distributed around L·L, which is the inner product value of the digital watermark pattern L itself, is used. The inner product value s ″ of the image to be checked for the presence or absence of the digital watermark and the digital watermark pattern L is obtained, and the presence or absence of the digital watermark pattern is determined by comparison with a certain threshold value (th). Specifically, the following formula is applicable. Is.

【0095】[0095]

【数9】s”<th then no-watermark s”≧th then watermarked[Equation 9] s ”<th then no-watermark s ”≧ th then watermarked

【0096】上記式は、電子透かしの有無を確認したい
画像と電子透かしパターンLとの内積値s”が閾値(t
h)より小であるときは電子透かしパターンの埋め込み
なし。内積値s”が閾値(th)以上であるときは電子
透かしパターンの埋め込みありと判定することを示して
おり、図示すると図11のようになる。
In the above equation, the inner product value s ″ of the image for which the presence or absence of the digital watermark is to be checked and the digital watermark pattern L is the threshold value (t
When it is smaller than h), no watermark pattern is embedded. When the inner product value s ″ is equal to or larger than the threshold value (th), it is determined that the digital watermark pattern is embedded, and the illustration is as shown in FIG.

【0097】多ビットの情報を電子透かしにて画像に埋
め込む方法は、複数の電子透かしパターンを用いる方法
と画像を小領域に分割する方法とこれらの複合方法とに
大別される。
The method of embedding multi-bit information in an image with a digital watermark is roughly classified into a method of using a plurality of digital watermark patterns, a method of dividing an image into small regions, and a composite method of these.

【0098】複数の電子透かしパターンを用いる方法で
は、複数の電子透かしパターンのそれぞれに異なる意味
を持たせ排他的に画像に埋め込むことによって所望の情
報を表現する方法と複数の電子透かしパターンを同時に
重ねて画像に埋め込みその組み合わせによって所望の情
報を表現する方法、そして、これら2つの方法を複合し
た方法が考えられる。複数の電子透かしパターンを元画
像に埋め込む様子を図12に示す。
In the method using a plurality of digital watermark patterns, a method of expressing desired information by embedding it in an image by giving different meanings to the plurality of digital watermark patterns and a plurality of digital watermark patterns are overlapped at the same time. A method of embedding desired information by embedding it in an image and combining it, and a method of combining these two methods are considered. FIG. 12 shows how a plurality of digital watermark patterns are embedded in the original image.

【0099】複数の電子透かしパターンのそれぞれに異
なる意味を持たせ排他的に画像に埋め込むことによって
所望の情報を表現する方法では、画像に埋め込みたい情
報のビット数をbとしたとき、必要となる電子透かしパ
ターンの種類nはn=2bとなる。他方、複数の電子透
かしパターンを同時に重ねて画像に埋め込みその組み合
わせによって所望の情報を表現する方法では、必要とな
る電子透かしパターンの種類nはn=bとなる。但し、
後者は電子透かしパターンの種類が少なくて済むもの
の、電子透かしパターンを画像に複数重ねて埋め込むた
め画像の劣化に対する適切な処置を必要とする場合が多
い。最後にこれら2つの方法を複合した方法では、必要
となる電子透かしパターンの種類nはb≦n≦2bとな
り、両方法の特徴を併せ持ったものとなる。
A method of expressing desired information by embedding in a picture exclusively by giving different meanings to a plurality of digital watermark patterns is necessary when the number of bits of the information to be embedded in the picture is b. The type n of the digital watermark pattern is n = 2 b . On the other hand, in the method of simultaneously embedding a plurality of digital watermark patterns and embedding them in an image to express desired information, the required digital watermark pattern type n is n = b. However,
Although the latter requires a small number of types of digital watermark patterns, it is often necessary to take appropriate measures against image deterioration because multiple digital watermark patterns are embedded in an image. Finally, in the method in which these two methods are combined, the required digital watermark pattern type n is b ≦ n ≦ 2 b , which has the characteristics of both methods.

【0100】画像を小領域に分割する方法は、多ビット
の情報を電子透かしにて画像に埋め込むもう1つの方法
であり、小領域毎に異なる役割を持たせることで画像の
中に複数の電子透かしを同時に存在させようというもの
である。小領域の配置の仕方は種々提案されている。こ
こでは図13のように小領域を格子状に配置した例で説
明を行なう。図13におけるi,jは負でない整数であ
る。
The method of dividing an image into small areas is another method of embedding multi-bit information in an image with a digital watermark. By giving different roles to each small area, a plurality of electronic images can be provided in the image. The watermark is intended to exist at the same time. Various methods for arranging the small areas have been proposed. Here, an example will be described in which the small areas are arranged in a grid pattern as shown in FIG. I and j in FIG. 13 are non-negative integers.

【0101】画像を小領域に分割する際に分割数が問題
になる。画像に埋め込みたい情報がbビットであると
き、画像をb個の小領域に分割する方法がまず考えらる
が、様々な画像に対して電子透かしパターンを埋め込む
場合、画像の持つ視覚特性を考慮して電子透かしパター
ンを埋め込むことが多いことからこの方法は問題が発生
しやすい。例えば埋め込み画像のエッジ部分に強く、画
像の平坦部分に弱く埋め込むなどの処理を加えるとき、
あるビットに対応する小領域が偶然にも平坦部分であっ
た場合に、そこの領域に埋め込まれている電子透かしを
検出できない恐れがある。たとえ1つの領域でも電子透
かし検出に失敗した領域があると、残りの領域に埋め込
まれている電子透かしが検出されたとしても、全体の組
み合わせとしての意味がなくなるという事態に陥る。画
像を小領域に分割するときには、bよりも多い小領域に
分割する方が、様々な画像に対して安定して電子透かし
の検出を行なえるという利点がある。たとえ1小領域で
電子透かしパターンの埋め込み強度が非常に弱くなった
としても、同じビット情報を埋め込む残りの小領域で必
要な電子透かしパターンの埋め込み量が確保されていれ
ば全体として電子透かしの検出が可能となるのである。
When dividing an image into small areas, the number of divisions becomes a problem. When the information to be embedded in the image is b bits, a method of dividing the image into b small areas can be considered first. However, when embedding a digital watermark pattern in various images, the visual characteristics of the image are considered. Since this method often embeds a digital watermark pattern, this method is prone to problems. For example, when adding processing such as embedding strongly in the edge part of the embedded image and weakly embedding it in the flat part of the image,
If the small area corresponding to a certain bit happens to be a flat area, the digital watermark embedded in that area may not be detected. Even if there is a region in which digital watermark detection fails even in one region, even if a digital watermark embedded in the remaining region is detected, the meaning of the entire combination is lost. When dividing an image into small regions, dividing into smaller regions than b has the advantage that the digital watermark can be detected stably in various images. Even if the embedding strength of the digital watermark pattern becomes extremely weak in one small area, if the necessary amount of the digital watermark pattern is secured in the remaining small area in which the same bit information is embedded, the detection of the digital watermark as a whole is performed. Is possible.

【0102】図14に埋め込み情報が8ビットであると
きの小領域の分割例を示す。同じビットに対応する複数
の小領域が画像中に割り当てられている。
FIG. 14 shows an example of division of a small area when the embedded information is 8 bits. A plurality of small areas corresponding to the same bit are allocated in the image.

【0103】次に、電子透かしパターンが埋め込まれた
画像から電子透かしを検出する電子透かし検出処理装置
の構成例を図15に示す。以下、図15を参照して電子
透かし検出処理について説明する。
Next, FIG. 15 shows a configuration example of a digital watermark detection processing device for detecting a digital watermark from an image in which a digital watermark pattern is embedded. The digital watermark detection process will be described below with reference to FIG.

【0104】画像601は、電子透かしパターンの埋め
込まれた処理対象データであり、ここでは一例として画
像とした例を示す。画像データは、例えばハードディス
ク、DVDなどの記憶媒体から読み出されたり、通信媒
体を介して供給された画像など、様々な画像が含まれ
る。
An image 601 is processing target data in which a digital watermark pattern is embedded, and here, an example of an image is shown. The image data includes various images such as an image read from a storage medium such as a hard disk or a DVD or an image supplied via a communication medium.

【0105】電子透かしパターン生成部603は電子透
かしパターン生成キー(key)記憶部602の電子透か
しパターン生成キー(key)から電子透かしパターンを
生成する。電子透かしパターン生成キー(key)は、具
体的には電子透かしパターンを画像に埋め込む際の画像
分割情報や、ビット配列情報などであり、電子透かしパ
ターンの検出に必要となる情報である。
The digital watermark pattern generation unit 603 generates a digital watermark pattern from the digital watermark pattern generation key (key) in the digital watermark pattern generation key (key) storage unit 602. The digital watermark pattern generation key (key) is specifically image division information when embedding a digital watermark pattern in an image, bit array information, and the like, and is information necessary for detecting a digital watermark pattern.

【0106】検出部604では、電子透かしパターン生
成部603にて生成された電子透かしパターンを用い
て、入力画像601の電子透かしを検出する。検出処理
は、先に説明したように生成された電子透かしパターン
を用いて検出対象画像との相関を内積値によって取得
し、取得した内積値と閾値(th)との比較(数9参
照)を実行する。さらに先に図12〜図14を用いて説
明したような電子透かしによる多ビット情報がある場合
は、多ビット情報の取得を行なう。検出部604にて検
出された情報は検出情報605として出力される。
The detection section 604 detects the digital watermark of the input image 601 using the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation section 603. The detection process uses the digital watermark pattern generated as described above to acquire the correlation with the detection target image by the inner product value, and compares the acquired inner product value with the threshold value (th) (see Formula 9). Run. Further, when there is multi-bit information by a digital watermark as described above with reference to FIGS. 12 to 14, the multi-bit information is acquired. The information detected by the detection unit 604 is output as detection information 605.

【0107】図9に戻り、本発明の電子透かし埋め込み
処理装置における重畳量決定部103において適用する
電子透かし埋め込みアルゴリズムについて説明する。図
9に示した重畳量決定部103においては、複数のアル
ゴリズムとして例えば、下式に従ったアルゴリズムのい
ずれかが、前述の重畳部分選択部102において分離さ
れた各データ領域各々に対応して選択される。
Returning to FIG. 9, a digital watermark embedding algorithm applied in the superimposition amount determining unit 103 in the digital watermark embedding processing apparatus of the present invention will be described. In the superimposition amount determination unit 103 shown in FIG. 9, one of a plurality of algorithms, for example, an algorithm according to the following equation is selected corresponding to each data area separated in the above-described superposition portion selection unit 102. To be done.

【0108】[0108]

【数10】 [Equation 10]

【0109】上記アルゴリズム識別子(1)のアルゴリ
ズムは、一定方向の3つのデータ値(例えば3つの水平
画素値)に対して、強度(例えば輝度値変化)を(−
1.0,2.0,−1.0)の情報として付加するアル
ゴリズムである。
The algorithm of the above-mentioned algorithm identifier (1) gives the intensity (for example, the change of the brightness value) (-
1.0, 2.0, -1.0) is an algorithm added as information.

【0110】(2)は、上述の説明と同様マトリックス
(行列)型の電子透かし埋め込みアルゴリズムであり、
1中心データ(例えば画素値)とその回りの7つのデー
タ(例えば画素値)に対して(2)に示す強度分布を持
つデータ量の埋め込みを実行するアルゴリズムである。
(3)は、(2)と同様マトリックス(行列)型の電子
透かし埋め込みアルゴリズムであるが、1中心データ
(例えば画素値)と水平、および垂直方向に隣接するデ
ータ(例えば画素値)に対して(3)に示す強度分布を
持つデータ量の埋め込みを実行するアルゴリズムであ
る。
(2) is a matrix-type digital watermark embedding algorithm similar to the above description,
This is an algorithm for embedding a data amount having the intensity distribution shown in (2) for one central data (for example, pixel value) and seven data (for example, pixel value) around it.
(3) is a matrix-type digital watermark embedding algorithm similar to (2), but for one central data (eg pixel value) and horizontally (vertically) adjacent data (eg pixel value) This is an algorithm for embedding a data amount having the intensity distribution shown in (3).

【0111】本発明の電子透かし埋め込み処理装置にお
ける第1パラメータ設定部103は、予め定められた設
定情報に基づいて、前述の重畳部分選択部102におい
て分離された各データ領域各々に対応して、上記(1)
〜(3)の電子透かし埋め込みアルゴリズムのいずれか
を適用アルゴリズムとして設定する。また、第2パラメ
ータ設定部104は、ユーザ入力により、前述の重畳部
分選択部102において分離された各データ領域各々に
対応して、上記(1)〜(3)の電子透かし埋め込みア
ルゴリズムのいずれかを適用アルゴリズムとして設定す
る。
The first parameter setting section 103 in the digital watermark embedding processing apparatus of the present invention corresponds to each data area separated by the above-mentioned superposed section selecting section 102 based on predetermined setting information. Above (1)
One of the digital watermark embedding algorithms of (3) to (3) is set as the application algorithm. In addition, the second parameter setting unit 104 corresponds to each of the data areas separated by the overlapping portion selection unit 102 according to the user input, and any one of the digital watermark embedding algorithms of (1) to (3) above. Is set as the applied algorithm.

【0112】図16にアルゴリズム選択例を示す。図1
6の例は、電子透かし埋め込み対象データを2つのデー
タ領域に分離して、それぞれに対して異なるアルゴリズ
ムを適用する構成とした例であり、2つの選択処理例
(組み合わせ例)を示している。
FIG. 16 shows an example of algorithm selection. Figure 1
The example 6 is an example in which the digital watermark embedding target data is separated into two data areas and different algorithms are applied to the two data areas, and two selection processing examples (combination examples) are shown.

【0113】電子透かし埋め込み対象となるデータは、
第1の領域として高周波部(エッジ部)と、第2の領域と
して低周波部(平坦部)とに分離されている。これらの
分離処理は、前述の重畳部分選択部102において実行
される。
The data to be embedded in the digital watermark is
The first region is divided into a high frequency part (edge part) and the second region is divided into a low frequency part (flat part). These separation processes are executed by the above-mentioned overlapping portion selection unit 102.

【0114】図16に示すアルゴリズム決定例は、第1
パラメータ設定部103は、高周波部(エッジ部)に対し
てのみ、図9または、上記式[数10]で説明した
(3)のアルゴリズムを適用し、低周波部(平坦部)に
は、電子透かし埋め込み処理を行なわないという決定を
実行し、第2パラメータ設定部104におけるユーザ入
力に基づくパラメータ決定処理として、高周波部(エッ
ジ部)には適用処理を設定せず、低周波部(平坦部)に
のみ上記式[数10]で説明した(1)のアルゴリズム
を適用することを決定した処理例を示している。
The algorithm decision example shown in FIG.
The parameter setting unit 103 applies the algorithm of (3) described in FIG. 9 or the above equation [Equation 10] only to the high-frequency part (edge part), and the low-frequency part (flat part) has the electronic part. As a parameter determination process based on a user input in the second parameter setting unit 104, the application process is not set in the high frequency part (edge part), and the low frequency part (flat part) is executed. The processing example in which it is decided to apply the algorithm of (1) described in the above equation [Equation 10] is shown in FIG.

【0115】図16の例は、データ領域を2つに分離
し、それぞれに異なるアルゴリズムを適用する例である
が、さらに多くの3以上のデータ領域に分離した場合
は、それぞれの領域に対して、それぞれ適用する電子透
かし埋め込みアルゴリズムを設定する処理を実行するこ
とになる。
The example of FIG. 16 is an example in which the data area is divided into two and different algorithms are applied to each, but when more data areas are divided into three or more data areas, each area is The process of setting the digital watermark embedding algorithm to be applied is executed.

【0116】[電子透かし(WM)情報信号生成部にお
ける処理]次に、図3に示す電子透かし(WM)情報信
号生成部における処理について説明する。電子透かしと
して埋め込むべき付加情報110の符号化処理を実行
し、電子透かし情報を生成する。電子透かし(WM)情
報信号生成部107における処理は、データに埋め込む
付加情報としての複製制御情報、著作権情報、編集情報
等、様々な付加情報を構成するビット情報110に対応
する電子透かしを画像に埋め込む際の様々な制御情報、
例えば画像分割情報や、ビット配列情報などの制御情報
に基づく変調処理、符号化処理として実行される。電子
透かし(WM)情報信号生成部107における符号化
は、例えばスペクトラム拡散、パッチワーク手法などを
含む符号化として実行可能である。スペクトラム拡散処
理について説明する。
[Processing in Digital Watermark (WM) Information Signal Generation Unit] Next, processing in the digital watermark (WM) information signal generation unit shown in FIG. 3 will be described. The additional information 110 to be embedded as a digital watermark is encoded to generate digital watermark information. The processing in the digital watermark (WM) information signal generation unit 107 is performed by processing the digital watermark corresponding to the bit information 110 forming various additional information such as copy control information, copyright information, and edit information as additional information to be embedded in data. Various control information when embedding in
For example, it is executed as a modulation process and a coding process based on image division information and control information such as bit array information. Encoding in the digital watermark (WM) information signal generation unit 107 can be performed as encoding including, for example, spread spectrum or patchwork method. The spread spectrum processing will be described.

【0117】図17は、電子透かし情報(WM)信号生
成部107におけるスペクトラム拡散処理部構成を説明
するブロック図である。図17において、PNa発生部
651は、PN符号列PNaを発生し、そのPN符号列
PNaをSS拡散部652(SSはスペクトラム拡散の
略である。以下、同じ)に供給する。
FIG. 17 is a block diagram for explaining the configuration of the spread spectrum processing section in the digital watermark information (WM) signal generation section 107. In FIG. 17, a PNa generating unit 651 generates a PN code string PNa and supplies the PN code string PNa to an SS spreading unit 652 (SS is an abbreviation for spread spectrum. The same applies hereinafter).

【0118】また、付加情報発生部653は、電子透か
し情報として重畳しようとする付加情報を発生し、SS
拡散部652に供給する。SS拡散部652は、付加情
報とPN符号列PNaとを乗算して、スペクトラム拡散
信号を生成する。そして、このスペクトラム拡散信号を
電子透かし(WM)レベル制御部に出力する。
Further, the additional information generating section 653 generates additional information to be superimposed as digital watermark information, and
It is supplied to the diffusion unit 652. The SS spread unit 652 multiplies the additional information and the PN code string PNa to generate a spread spectrum signal. Then, the spread spectrum signal is output to the digital watermark (WM) level control unit.

【0119】図18は、電子透かし情報として重畳する
付加情報と、電子透かし埋め込み対象データ(例えば映
像信号)との関係をスペクトルで示したものである。付
加情報は、これに含まれる情報量は少なく、低ビットレ
ートの信号であり、図18(a)に示されるように狭帯
域の信号である。これにスペクトラム拡散を施すと、図
18(b)に示すような広帯域幅の信号となる。このと
きに、スペクトラム拡散信号レベルは帯域の拡大比に反
比例して小さくなる。
FIG. 18 is a spectrum showing the relationship between the additional information to be superimposed as digital watermark information and the digital watermark embedding target data (eg, video signal). The additional information has a small amount of information contained therein, is a low bit rate signal, and is a narrow band signal as shown in FIG. When this is subjected to spread spectrum, a wide band signal as shown in FIG. 18B is obtained. At this time, the spread spectrum signal level decreases in inverse proportion to the band expansion ratio.

【0120】このスペクトラム拡散信号、すなわち、S
S付加情報を電子透かし埋め込み対象データ(例えば映
像信号)に重畳させるのであるが、この場合に、図18
(c)に示すように、情報信号としての映像信号のダイ
ナミックレンジより小さいレベルで、SS付加情報を重
畳させるようにする。このように重畳することにより主
情報信号の劣化がほとんど生じないようにすることがで
きる。
This spread spectrum signal, that is, S
In this case, the S additional information is superimposed on the electronic watermark embedding target data (for example, video signal).
As shown in (c), the SS additional information is superimposed at a level smaller than the dynamic range of the video signal as the information signal. By superimposing in this way, it is possible to prevent deterioration of the main information signal from occurring.

【0121】一方、SS付加情報を検出するためには、
逆スペクトラム拡散を行う。逆スペクトラム拡散によ
り、図18(d)に示すように、SS付加情報が再び狭
帯域の信号として復元される。十分な帯域拡散率を与え
ることにより、逆拡散後の付加情報の検出レベルが情報
信号を上回り、検出可能となる。
On the other hand, in order to detect the SS additional information,
Inverse spread spectrum is performed. By the inverse spread spectrum, as shown in FIG. 18D, the SS additional information is restored as a narrow band signal again. By providing a sufficient band spreading factor, the detection level of the additional information after despreading exceeds that of the information signal and can be detected.

【0122】このように、電子透かし(WM)情報信号
生成部は、電子透かしとして埋め込むべき付加情報の符
号化処理を実行し、符号化電子透かし情報を生成する。
電子透かし(WM)情報信号生成部における処理は、デ
ータに埋め込む付加情報としての複製制御情報、著作権
情報、編集情報等、様々な付加情報を構成するビット情
報に基づいて符号化する処理として実行され、電子透か
し(WM)埋め込み対象データ(情報信号)のデータレ
ベル(例えばビットレベル、量子化レベル)よりも低い
レベルで、付加情報に基づく電子透かし(WM)情報を
重畳する処理を実行する。例えば、電子透かし(WM)
埋め込み対象データ(情報信号)が8ビット画素値から
なる画像データであった場合に、付加情報に基づく電子
透かし(WM)情報を10ビットレベルのLSB(Leas
t Significant Bit)2ビットからなるデータとして構
成して電子透かし(WM)埋め込み対象データに付加す
る処理を実行する。
As described above, the digital watermark (WM) information signal generation unit executes the encoding process of the additional information to be embedded as the digital watermark, and generates the encoded digital watermark information.
The process in the digital watermark (WM) information signal generation unit is executed as a process of encoding based on bit information that forms various additional information such as copy control information, copyright information, and edit information as additional information to be embedded in data. Then, the process of superimposing the digital watermark (WM) information based on the additional information is executed at a level lower than the data level (for example, the bit level or the quantization level) of the digital watermark (WM) embedding target data (information signal). For example, digital watermark (WM)
When the embedding target data (information signal) is image data consisting of 8-bit pixel values, the digital watermark (WM) information based on the additional information is converted into LSB (Leas
t Significant Bit) A process of forming the data as 2 bits and adding it to digital watermark (WM) embedding target data is executed.

【0123】[電子透かし(WM)レベル制御部、およ
び電子透かし(WM)重畳部における処理]図3に示す
電子透かし(WM)レベル制御部106は、電子透かし
(WM)情報信号生成部107から、複製制御情報、著
作権情報、編集情報等を構成するビット情報110の変
調、符号化処理によって生成した電子透かし情報を入力
し、第1パラメータ設定部103、および第2パラメー
タ設定部104から、各データ領域に対応して選択され
た電子透かし埋め込みアルゴリズムに対応する重畳レベ
ル情報を入力して、各データ領域に対する電子透かし埋
め込みレベルの調整処理を実行して電子透かしパターン
を生成して、電子透かし(WM)重畳部108に出力す
る。
[Processing in Digital Watermark (WM) Level Control Unit and Digital Watermark (WM) Superposition Unit] The digital watermark (WM) level control unit 106 shown in FIG. , The digital watermark information generated by the modulation and coding processing of the bit information 110 that constitutes the copy control information, the copyright information, the editing information, etc. is input, and the first parameter setting unit 103 and the second parameter setting unit 104 Input the superimposition level information corresponding to the digital watermark embedding algorithm selected corresponding to each data area, execute the digital watermark embedding level adjustment processing for each data area to generate the digital watermark pattern, and (WM) Output to the superimposing unit 108.

【0124】電子透かし(WM)重畳部108は、電子
透かし(WM)埋め込み対象データ101を入力すると
ともに、電子透かし(WM)レベル制御部106からの
レベル調整された電子透かし(WM)パターンを入力し
て、電子透かし(WM)埋め込み対象データ101に対
する電子透かし埋め込み処理(重畳処理)を実行して、
電子透かし(WM)埋め込み済みデータ109として出
力する。
The digital watermark (WM) superimposing unit 108 inputs the digital watermark (WM) embedding target data 101 and the level-adjusted digital watermark (WM) pattern from the digital watermark (WM) level control unit 106. Then, a digital watermark embedding process (superimposing process) is executed on the digital watermark (WM) embedding target data 101,
The digital watermark (WM) embedded data 109 is output.

【0125】図19に電子透かし(WM)レベル制御
部、および電子透かし(WM)重畳部の構成例を示す。
図19の構成例は、電子透かし(WM)重畳部にローパ
スフィルタ(LPF)を使用して電子透かし(WM)埋
め込み対象データを高域部と低域部とに分離する構成例
である。
FIG. 19 shows a configuration example of a digital watermark (WM) level control unit and a digital watermark (WM) superposition unit.
The configuration example of FIG. 19 is a configuration example in which a low-pass filter (LPF) is used in a digital watermark (WM) superimposing unit to separate digital watermark (WM) embedding target data into a high-frequency part and a low-frequency part.

【0126】電子透かし(WM)重畳部720のローパ
スフィルタ(LPF)721は、電子透かし(WM)埋
め込み対象データの低域部データを出力する。ローパス
フィルタ(LPF)721は、例えば、入力データに対
して次に示す演算を実行して低域データを出力する。 V=(Vi−1,j+Vi,j+Vi+1,j)/3 上記式において、Vi−1,Vi,Vi+1は、3つの
連続するデータ値(例えば画素値)を示し、入力データ
が8ビットデータであるとき、移動加算平均演算語長
を、例えば10ビット等、8ビット以上とすることで多
階調変換がなされることになる。
The low-pass filter (LPF) 721 of the digital watermark (WM) superimposing unit 720 outputs the low frequency band data of the digital watermark (WM) embedding target data. The low-pass filter (LPF) 721 executes the following calculation on the input data, and outputs low-pass data. V = (Vi-1, j + Vi, j + Vi + 1, j) / 3 In the above formula, Vi-1, Vi, Vi + 1 represent three consecutive data values (for example, pixel values), and the input data is 8-bit data. At this time, multi-gradation conversion is performed by setting the moving average calculation word length to 8 bits or more, such as 10 bits.

【0127】多階調処理データが、先に図2を参照して
説明したように、10ビットデータとして構成されてい
る場合、加算器723においては、電子透かし(WM)
レベル制御部710から入力する2ビットの電子透かし
情報との加算処理が実行される。
When the multi-gradation processed data is configured as 10-bit data as described above with reference to FIG. 2, the digital watermark (WM) is added in the adder 723.
An addition process with the 2-bit digital watermark information input from the level control unit 710 is executed.

【0128】電子透かし(WM)レベル制御部710
は、レベル制御部711と、リミッタ712によって構
成され、レベル制御部711は、電子透かし(WM)情
報信号生成部(図3,107)からの電子透かし情報を受
信し、第1、第2パラメータ設定部103,104から
受領する第1、第2パラメータ(アルゴリズム)を合成
した電子透かしアルゴリズム情報に従って電子透かし情
報パターンを生成する。さらに、リミッタ712におい
て、加算する電子透かし(WM)埋め込み対象データの
低位2ビットに相当するデータレベルに変換され、加算
器723において、電子透かし(WM)レベル制御部7
10から入力する2ビットの電子透かし情報との加算処
理が実行される。すなわち、多階調処理によって生成さ
れた電子透かし埋め込み対象データの拡張情報信号部
(低位2ビット)に対して電子透かし情報の埋め込みが
行われる。加算器723の出力は、加算器724に入力
される。
Digital Watermark (WM) Level Control Unit 710
Is composed of a level control unit 711 and a limiter 712. The level control unit 711 receives the digital watermark information from the digital watermark (WM) information signal generation unit (FIG. 3, 107) and uses the first and second parameters. A digital watermark information pattern is generated according to the digital watermark algorithm information obtained by combining the first and second parameters (algorithm) received from the setting units 103 and 104. Further, the limiter 712 converts the digital watermark (WM) to be added into a data level corresponding to the lower 2 bits of the embedding target data, and the adder 723 converts the digital watermark (WM) level control unit 7 into a data level.
An addition process with the 2-bit digital watermark information input from 10 is executed. That is, the electronic watermark information is embedded in the extended information signal portion (low order 2 bits) of the electronic watermark embedding target data generated by the multi-gradation processing. The output of the adder 723 is input to the adder 724.

【0129】減算器722は、電子透かし(WM)埋め
込み対象データを入力し、ローパスフィルタ(LPF)
721の出力である低域部データの減算処理により、電
子透かし(WM)埋め込み対象データの高域部データの
みを出力し、加算器724に入力する。例えば多階調処
理データが10ビットデータであれば、加算器724に
入力するデータは8ビットの高域部データとなる。加算
器724では、減算器722から入力される8ビットの
高域部データと、加算器724から入力する電子透かし
の重畳された2ビットの低域部データを加算する処理を
実行し、10ビットの多階調電子透かし埋め込みデータ
を生成する。加算器724の生成した多階調電子透かし
埋め込みデータは、8ビット量子化部725において、
10ビットから8ビットデータへの変換が実行されて出
力される。
The subtractor 722 inputs the digital watermark (WM) embedding target data, and uses it as a low-pass filter (LPF).
By the subtraction process of the low frequency band data which is the output of 721, only the high frequency band data of the digital watermark (WM) embedding target data is output and input to the adder 724. For example, if the multi-gradation processed data is 10-bit data, the data input to the adder 724 will be 8-bit high frequency band data. The adder 724 executes a process of adding the 8-bit high-frequency part data input from the subtractor 722 and the 2-bit low-frequency part data with the electronic watermark input from the adder 724, and outputs the 10-bit high-frequency part data. The multi-gradation digital watermark embedding data is generated. The multi-tone digital watermark embedding data generated by the adder 724 is processed by the 8-bit quantizing unit 725.
Conversion from 10-bit to 8-bit data is executed and output.

【0130】図20の構成例は、電子透かし(WM)重
畳部にDCTを使用して電子透かし(WM)埋め込み対
象データの多階調変換処理を実行する構成例である。
The configuration example of FIG. 20 is a configuration example in which DCT is used in the digital watermark (WM) superimposing unit to execute multi-gradation conversion processing of digital watermark (WM) embedding target data.

【0131】電子透かし(WM)重畳部760のDCT
部761は、電子透かし(WM)埋め込み対象データを
DCT処理し、多階調処理データを出力する。例えば入
力データが8ビットデータであるとき、DCT部761
からの出力データは10ビットデータとして出力され
る。
DCT of Digital Watermark (WM) Superimposing Unit 760
The unit 761 performs DCT processing on digital watermark (WM) embedding target data and outputs multi-gradation processed data. For example, when the input data is 8-bit data, the DCT unit 761
The output data from is output as 10-bit data.

【0132】電子透かし(WM)レベル制御部750
は、レベル制御部751と、リミッタ752によって構
成され、レベル制御部751は、電子透かし(WM)情
報信号生成部(図3,107)からの電子透かし情報を受
信し、第1、第2パラメータ設定部103,104から
受領する第1、第2パラメータ(アルゴリズム)を合成
した電子透かしアルゴリズム情報に従って電子透かし情
報パターンを生成する。さらに、リミッタ752におい
て、加算する電子透かし(WM)埋め込み対象データの
低位2ビットに相当するデータレベルに変換され、加算
器762において、電子透かし(WM)レベル制御部7
50から入力する低位2ビットの電子透かし情報との加
算処理が実行される。すなわち、多階調処理によって生
成された電子透かし埋め込み対象データの拡張情報信号
部(低位2ビット)に対して電子透かし情報の埋め込み
が行われる。加算器762は、電子透かしの重畳処理を
実行し、10ビットの多階調電子透かし埋め込みデータ
を生成する。加算器762の生成した多階調電子透かし
埋め込みデータは、逆DCT部763において、10ビ
ットから8ビットデータへの変換が実行されて出力され
る。
Digital Watermark (WM) Level Control Unit 750
Is composed of a level control unit 751 and a limiter 752. The level control unit 751 receives the digital watermark information from the digital watermark (WM) information signal generation unit (FIG. 3, 107) and uses the first and second parameters. A digital watermark information pattern is generated according to the digital watermark algorithm information obtained by combining the first and second parameters (algorithm) received from the setting units 103 and 104. Further, the limiter 752 converts the digital watermark (WM) to be added into a data level corresponding to the low-order 2 bits of the embedding target data, and the adder 762 converts it into a digital watermark (WM) level control unit 7.
The addition process with the low-order 2-bit digital watermark information input from 50 is executed. That is, the electronic watermark information is embedded in the extended information signal portion (low order 2 bits) of the electronic watermark embedding target data generated by the multi-gradation processing. The adder 762 executes a digital watermark superimposing process to generate 10-bit multi-tone digital watermark embedded data. The multi-tone digital watermark embedded data generated by the adder 762 is converted by the inverse DCT unit 763 from 10-bit data to 8-bit data and output.

【0133】なお、前述したように、多階調変換処理と
しては、LPF、BPF、HPFなどのフィルター処理
や、DCT、ウエーブレット変換、JPEG、MPE
G、フラクタル変換、ATRAC、MP3,AC3、A
AC、ADPCM、CELP、TwinVなどの各種の
符号化処理や直交変換処理などが適用可能である。
As described above, the multi-gradation conversion processing includes filter processing such as LPF, BPF and HPF, DCT, wavelet conversion, JPEG and MPE.
G, fractal conversion, ATRAC, MP3, AC3, A
Various types of encoding processing such as AC, ADPCM, CELP, and TwinV and orthogonal transformation processing can be applied.

【0134】このように、本発明の電子透かし埋め込み
処理装置は、電子透かし埋め込み処理対象となるデータ
を、多階調処理し、低位ビットに電子透かし情報を埋め
込む処理を実行する構成であるので、情報信号の品質の
劣化を最小限にできる。従って、画像や音楽などの比較
的階調変化の微小な部分(フラットな部分)に電子透か
しを埋め込んだ場合でも、知覚されにくい埋め込みが可
能となる。
As described above, the digital watermark embedding processing apparatus of the present invention is configured to perform the multi-gradation processing on the data to be subjected to the digital watermark embedding processing and execute the processing of embedding the digital watermark information in the low-order bits. The deterioration of the quality of the information signal can be minimized. Therefore, even when the digital watermark is embedded in a portion (flat portion) where the gradation change is relatively small, such as an image or music, it is possible to embed the digital watermark so that it is hard to be perceived.

【0135】また、複数の電子透かしアルゴリズムを適
用し、一方をユーザ選択によって設定する構成としたこ
とにより、人間の視聴特性も含めて、最適な埋め込みア
ルゴリズムを選択できるので、画質、音質などに対する
付加情報埋め込みによる品質の劣化を最小限にできる
上、トータルの品質のコントロールや、検出性能の改善
などの品質管理を人間が行うことができ、オーバーオー
ルで最適なシステムを構成することが可能となる。
Further, since a plurality of digital watermark algorithms are applied and one of them is set by user selection, an optimum embedding algorithm can be selected including human viewing characteristics. In addition to minimizing the deterioration of quality due to information embedding, humans can perform quality control such as total quality control and detection performance improvement, and an overall optimum system can be configured.

【0136】また、一つのみのアルゴリズムを適用する
だけでは埋め込みが困難な情報信号に対しても、他のア
ルゴリズムが適用可能であるので、データ特性に応じた
適切な埋め込みができ、埋め込み処理対象データ、例え
ば画像であれば画質を劣化させることなく、また音声デ
ータであれば音質を劣化させることなくデータ品質を維
持しながら、付加情報の電子透かしとしての埋め込みが
可能となる。
Further, since another algorithm can be applied to an information signal which is difficult to embed by applying only one algorithm, embedding can be appropriately performed according to the data characteristic and the embedding processing target It is possible to embed additional information as a digital watermark while maintaining the data quality without deteriorating the image quality of data, for example, an image, and without deteriorating the sound quality of audio data.

【0137】データ全体に一律のグローバルパラメータ
を付与する構成と異なり、各データ領域に応じたアルゴ
リズムを任意に設定可能となるため、検出の精度を維持
することも可能となり、検出の信頼性、安定性が向上
し、画質の改善イコール検出性能のダウンという図式で
はないコントロールが可能となり、グローバルなパラメ
ータを使って総合的に調整する方式に比べ、総合性能を
確保することができる。
Unlike the configuration in which a uniform global parameter is given to the entire data, the algorithm corresponding to each data area can be set arbitrarily, so that the detection accuracy can be maintained and the detection reliability and stability can be improved. It is possible to improve the image quality, improve the image quality, and perform a non-schematic control that the equal detection performance is reduced. As a result, it is possible to secure the overall performance as compared with the method that adjusts globally using global parameters.

【0138】なお、上述した実施例では、電子透かし埋
め込み対象データを画像データを中心に説明したが、電
子透かし埋め込み対象データは、映像信号、画像情報、
音楽、音声信号、MIDIや、その他の情報信号であっ
てもよい。情報信号は、ベースバンド信号でも、圧縮信
号であってもよい。また、埋めこみアルゴリズムの選択
は、電子透かし埋め込み対象データの領域毎に行っても
よいし、時間軸上、周波数軸上で分割してもよいし、電
子透かし埋め込み対象データを分割せずにそのまま電子
透かし埋め込み対象データ全体に渡って埋めこみ量を決
定させ、その後、ユーザー指示に基づいて、時間軸上だ
けで、埋めこみアルゴリズムを変更するようにしてもよ
い。その場合、埋め込みをオンオフさせる構成としても
よい。また、多階調処理を行なってから、埋め込みを行
なうように説明したが、これを行なわず元データに直接
埋め込み処理を行なってもよいし、元データよりも多階
調にならないような符号化を行ない埋め込み処理を実行
してもよい。
In the above-described embodiment, the digital watermark embedding target data has been described focusing on the image data, but the digital watermark embedding target data is the video signal, the image information,
It may be music, voice signal, MIDI, or other information signal. The information signal may be a baseband signal or a compressed signal. Further, the embedding algorithm may be selected for each area of the digital watermark embedding target data, may be divided on the time axis or the frequency axis, or the digital watermark embedding target data may be directly divided without being divided. The embedding amount may be determined over the entire watermark embedding target data, and then the embedding algorithm may be changed only on the time axis based on a user instruction. In that case, the embedding may be turned on / off. Also, although it has been described that the embedding is performed after the multi-gradation processing is performed, the embedding processing may be directly performed on the original data without performing this, or the encoding is performed so as not to have the multi-gradation than the original data. Alternatively, the embedding process may be executed.

【0139】電子透かし埋め込み対象データの分割処理
は、各種のフィルター処理や、DCT,ウエーブレット
変換、JPEG、MPEG、フラクタル変換、ATRA
CK、MP3、AC3、AAC、ADPCM、CEL
P、TwinVなど、各種のフィルター処理、符号化処
理、直交変換処理、圧縮処理のいずれかを含む信号変換
処理を施した後の空間上、周波数上、時間軸上に変換さ
れたデータ領域に対して実行する構成としてもよい。
The division processing of the digital watermark embedding target data is various filter processing, DCT, wavelet conversion, JPEG, MPEG, fractal conversion, ATRA.
CK, MP3, AC3, AAC, ADPCM, CEL
P, TwinV, etc., for the data area converted on space, frequency, and time axis after signal conversion processing including any of various filter processing, encoding processing, orthogonal transformation processing, and compression processing It may be configured to execute the above.

【0140】[システム構成]上述の実施例で述べた一
連の処理は、ハードウェア、またはソフトウェア、ある
いは両者の複合構成によって実行することが可能であ
る。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シ
ーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェア
に組み込まれたデータ処理装置内のメモリにインストー
ルして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な
汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行
させることが可能である。一連の処理をソフトウェアに
よって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプロ
グラムが、例えば汎用のコンピュータや1チップのマイ
クロコンピュータ等にインストールされる。図21は、
上述した一連の処理、具体的には、電子透かしの生成、
埋め込み、検出の少なくともいずれかの処理を実行する
装置のシステム構成例を示している。図21の構成につ
いて説明する。
[System Configuration] The series of processes described in the above embodiments can be executed by hardware, software, or a combined configuration of both. When processing by software, the program that records the processing sequence is installed in the memory in the data processing device built into the dedicated hardware and executed, or a general-purpose computer that can execute various processing is executed. It is possible to install and run the program. When the series of processes is performed by software, the program forming the software is installed in, for example, a general-purpose computer or a one-chip microcomputer. FIG. 21 shows
The series of processes described above, specifically, generation of a digital watermark,
The example of a system configuration of the apparatus which performs at least one process of an embedding and a detection is shown. The configuration of FIG. 21 will be described.

【0141】CPU(Central processing Unit)802
は、各種アプリケーションプログラムや、OS(Operat
ing System)を実際に実行する。ROM(Read-Only-Me
mory)803は、CPU802が実行するプログラム、
あるいは演算パラメータとしての固定データを格納す
る。RAM(Random Access Memory)804は、CPU
802の処理において実行されるプログラム、およびプ
ログラム処理において適宜変化するパラメータの格納エ
リア、ワーク領域として使用される。CPU802、R
OM803、RAM804、およびハードディスク80
5はバス801によって接続されており、相互にデータ
転送が実行可能である。さらに入出力インタフェース8
14に接続された各種入出力装置とのデータ転送が可能
となっている。
CPU (Central processing Unit) 802
Are various application programs and OS (Operat
ing System) is actually executed. ROM (Read-Only-Me
mory) 803 is a program executed by the CPU 802,
Alternatively, fixed data as a calculation parameter is stored. RAM (Random Access Memory) 804 is a CPU
It is used as a storage area and a work area for a program executed in the process of 802 and parameters that change appropriately in the program process. CPU 802, R
OM803, RAM804, and hard disk 80
5 are connected by a bus 801, and data can be transferred mutually. I / O interface 8
Data can be transferred to and from various input / output devices connected to 14.

【0142】キーボード812、マウス813はCPU
802に各種の指令を入力するためにユーザにより操作
され、コマンド入力データ入力などの際にユーザによっ
て操作され、キーボードマウスコントローラ811介し
て入力される。
A keyboard 812 and a mouse 813 are CPUs
It is operated by the user to input various commands to 802, operated by the user at the time of command input data input, and input via the keyboard / mouse controller 811.

【0143】ドライブ809は、フロッピー(登録商
標)ディスク、CD−ROM(Compact Disc Read Only
Memory),MO(Magneto optical)ディスク,DVD(Dig
ital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリな
どのリムーバブル記録媒体810の記録再生を実行する
ドライブであり、各リムーバブル記録媒体810からの
プログラムまたはデータ再生、リムーバブル記録媒体8
10に対するプログラムまたはデータ格納を実行する。
The drive 809 is a floppy (registered trademark) disc or a CD-ROM (Compact Disc Read Only).
Memory), MO (Magneto optical) disk, DVD (Dig
Ital Versatile Disc), magnetic disk, semiconductor memory, or other removable recording medium 810 is a drive for executing recording / reproduction, and the program / data reproduction from each removable recording medium 810, removable recording medium 8
Execute program or data storage for 10.

【0144】CPU802は、入出力インタフェース8
14を介して、キーボード812やマウス813等を介
して指令が入力されると、入力にしたがって、ROM(R
eadOnly Memory)803に格納されているプログラムを
実行する。
The CPU 802 is the input / output interface 8
When a command is input via the keyboard 812, the mouse 813, etc. via the PC 14, the ROM (R
The program stored in the eadOnly Memory) 803 is executed.

【0145】上述の実施例における電子透かしの埋め込
み対象となる画像、音声等のデータ、あるいは検出対象
となるデータは、入力部807に接続されたカメラ80
71他の入力機器、例えばスキャナ等のデータ入力装
置、あるいはドライブ809に接続されたフロッピーデ
ィスク、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memor
y),MO(Magneto optical)ディスク,DVD(Digital
Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどの
リムーバブル記録媒体810から入力可能である。な
お、本システムは音声データの入力もマイク8072を
介して可能な構成である。さらに、通信部808を介し
て受信するデータを電子透かしの埋め込み対象とする画
像データ、あるいは検出対象となる画像データとして処
理することも可能である。
Data such as images and sounds to be embedded in the digital watermark or data to be detected in the above-described embodiment are input to the camera 80 connected to the input unit 807.
71 other input device, such as a data input device such as a scanner, or a floppy disk or CD-ROM (Compact Disc Read Only Memor) connected to the drive 809
y), MO (Magneto optical) disc, DVD (Digital
It is possible to input from a removable recording medium 810 such as a Versatile Disc), a magnetic disc, a semiconductor memory. Note that this system has a configuration in which voice data can also be input via the microphone 8072. Further, the data received via the communication unit 808 can be processed as image data to be embedded in the digital watermark or image data to be detected.

【0146】CPU802は、ROM格納プログラムに
限らず、ハードディスク805に格納されているプログ
ラム、衛星若しくはネットワークから転送され、通信部
808で受信されてハードディスク805にインストー
ルされたプログラム、またはドライブ809に装着され
たリムーバブル記録媒体810から読み出されてハード
ディスク805にインストールされたプログラムを、R
AM(Random Access Memory)804にロードして実行す
ることも可能である。
The CPU 802 is not limited to the ROM storage program, but is also a program stored in the hard disk 805, a program transferred from a satellite or a network, received by the communication unit 808 and installed in the hard disk 805, or mounted in the drive 809. The program read from the removable recording medium 810 and installed in the hard disk 805 is stored in the R
It is also possible to load and execute in AM (Random Access Memory) 804.

【0147】ここで、本明細書において、プログラム
は、1つのコンピュータにより処理されるものであって
も良いし、複数のコンピュータによって分散処理される
ものであっても良い。さらに、プログラムは、遠方のコ
ンピュータに転送されて実行されるものであっても良
い。
In this specification, the program may be processed by one computer or may be processed by a plurality of computers in a distributed manner. Further, the program may be transferred to a remote computer and executed.

【0148】以上、特定の実施例を参照しながら、本発
明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成
し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で
本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべ
きではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に
記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
The present invention has been described in detail above with reference to the specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can modify or substitute the embodiments without departing from the scope of the present invention. That is, the present invention has been disclosed in the form of exemplification, and should not be limitedly interpreted. In order to determine the gist of the present invention, the section of the claims described at the beginning should be taken into consideration.

【0149】[0149]

【発明の効果】以上、説明してきた本発明の構成によれ
ば、以下に説明する様々な効果が得られる。まず、本発
明の電子透かし埋め込み処理装置では、複数の電子透か
しアルゴリズムを選択的に適用して電子透かしの埋め込
みを実行するとともに、アルゴリズムの選択処理をユー
ザによって実行可能とした。アルゴリズムを選択する第
1および第2の設定手段を構成し、これら複数の設定手
段の合成情報または選択情報に基づいて電子透かし埋め
込みアルゴリズムを決定する。本構成により、人間の視
聴特性を考慮した上での最適な埋め込みアルゴリズムの
選択が可能となるので、電子透かし埋め込み対象データ
である画像、音声データの付加情報埋め込みによる品質
の劣化が可能となる。
According to the configuration of the present invention described above, various effects described below can be obtained. First, in the digital watermark embedding processing apparatus of the present invention, a plurality of digital watermark algorithms are selectively applied to embed a digital watermark, and at the same time, algorithm selection processing can be executed by a user. First and second setting means for selecting an algorithm are configured, and a digital watermark embedding algorithm is determined based on synthesis information or selection information of the plurality of setting means. With this configuration, it is possible to select an optimum embedding algorithm in consideration of human viewing characteristics, so that it is possible to deteriorate the quality due to the additional information embedding of the image and audio data that is the digital watermark embedding target data.

【0150】また、一つのみのアルゴリズムを適用する
だけでは埋め込みが困難な情報信号に対しても、他のア
ルゴリズムが適用可能であるので、データ特性に応じた
適切な埋め込みができ、埋め込み処理対象データ、例え
ば画像であれば画質を劣化させることなく、また音声デ
ータであれば音質を劣化させることなくデータ品質を維
持しながら、付加情報の電子透かしとしての埋め込みが
可能となる。
Further, since another algorithm can be applied to an information signal that is difficult to embed by applying only one algorithm, embedding can be appropriately performed according to the data characteristics and the embedding processing target It is possible to embed additional information as a digital watermark while maintaining the data quality without deteriorating the image quality of data, for example, an image, and without deteriorating the sound quality of audio data.

【0151】データ全体に一律のグローバルパラメータ
を付与する構成と異なり、各データ領域に応じたアルゴ
リズムを任意に設定可能となるため、検出の精度を維持
することも可能となり、検出の信頼性、安定性が向上
し、画質の改善イコール検出性能のダウンという図式で
はないコントロールが可能となり、グローバルなパラメ
ータを使って総合的に調整する方式に比べ、総合性能を
確保することができる。
Unlike the configuration in which a uniform global parameter is given to the entire data, the algorithm corresponding to each data area can be set arbitrarily, so that the detection accuracy can be maintained, and the detection reliability and stability can be improved. It is possible to improve the image quality, improve the image quality, and perform a non-schematic control that the equal detection performance is reduced. As a result, it is possible to secure the overall performance as compared with the method that adjusts globally using global parameters.

【0152】また、本発明の構成によれば、電子透かし
埋め込み情報の不正な読み出しや改竄等のアタックに対
する強度の向上も可能となる。何故なら、複数の電子透
かし埋め込みアルゴリズムを使用することが可能であ
り、アタック耐性が異なるアルゴリズムを時間軸上、空
間上、周波数上で選択して使用して電子透かしの埋め込
み処理を実行することにより、一つのアタックを受けて
も、他方の埋めこみ情報の読み出しや改竄は不可能とな
り、正当な検出手段による検出を保証できることとなる
からであり、本発明の構成によって電子透かしの安定
性、ロバスト性の向上が実現される。
Further, according to the configuration of the present invention, it is possible to improve the strength against attacks such as illegal reading and falsification of digital watermark embedded information. This is because it is possible to use multiple digital watermark embedding algorithms, and by executing algorithms for embedding digital watermarks by selecting algorithms with different attack resistances on the time axis, space, and frequency. The reason is that, even if one attack is received, the other embedded information cannot be read or tampered with, and the detection by a legitimate detection means can be guaranteed, and the stability and robustness of the digital watermark are achieved by the configuration of the present invention. Is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の電子透かし埋め込み処理装置の構成例
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a digital watermark embedding processing device of the present invention.

【図2】本発明の電子透かし埋め込み処理装置で実行す
る多階調処理および電子透かし埋め込み処理について説
明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a multi-gradation process and a digital watermark embedding process executed by the digital watermark embedding processing device of the present invention.

【図3】本発明の電子透かし埋め込み処理装置の詳細構
成例を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration example of a digital watermark embedding processing device of the present invention.

【図4】本発明の電子透かし埋め込み処理装置の詳細構
成例を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration example of a digital watermark embedding processing device of the present invention.

【図5】本発明の電子透かし埋め込み処理装置の重畳部
分選択部の構成例を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a superposed portion selection unit of the digital watermark embedding processing device of the present invention.

【図6】本発明の電子透かし埋め込み処理装置の重畳部
分選択部の構成例を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a superposed portion selection unit of the digital watermark embedding processing device of the present invention.

【図7】本発明の電子透かし埋め込み処理装置の重畳部
分選択部の構成例を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a superimposition portion selection unit of the digital watermark embedding processing device of the present invention.

【図8】本発明の電子透かし埋め込み処理装置の重畳部
分選択部の構成例を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a superimposition portion selection unit of the digital watermark embedding processing device of the present invention.

【図9】本発明の電子透かし埋め込み処理装置の重畳量
決定部において選択されるアルゴリズムの例を示す図で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing an example of an algorithm selected by a superimposition amount determination unit of the digital watermark embedding processing device of the present invention.

【図10】電子透かしパターンの内積値の相対頻度分布
を説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a relative frequency distribution of inner product values of digital watermark patterns.

【図11】電子透かしの有無の判別基準を説明する図で
ある。
FIG. 11 is a diagram illustrating criteria for determining the presence or absence of a digital watermark.

【図12】複数の電子透かしパターンの画像への埋め込
み処理を説明する図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a process of embedding a plurality of digital watermark patterns in an image.

【図13】元画像の小領域への分割を説明する図であ
る。
FIG. 13 is a diagram illustrating division of an original image into small areas.

【図14】同一情報ビットの複数小領域への割り当てを
説明する図である。
FIG. 14 is a diagram explaining allocation of the same information bit to a plurality of small areas.

【図15】電子透かしの検出装置の処理について説明す
る図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating a process of a digital watermark detection device.

【図16】本発明の電子透かし埋め込み処理装置の重畳
量決定部において選択されるアルゴリズムの組み合わせ
例を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing an example of combinations of algorithms selected by a superimposition amount determination unit of the digital watermark embedding processing device of the present invention.

【図17】本発明の電子透かし埋め込み処理装置の電子
透かし情報生成部のスペクトラム拡散処理構成を示す図
である。
FIG. 17 is a diagram showing a spread spectrum processing configuration of a digital watermark information generation unit of the digital watermark embedding processing device of the present invention.

【図18】本発明の電子透かし埋め込み処理装置の電子
透かし情報生成部のスペクトラム拡散処理を説明する図
である。
FIG. 18 is a diagram for explaining the spread spectrum processing of the digital watermark information generation unit of the digital watermark embedding processing device of the present invention.

【図19】本発明の電子透かし埋め込み処理装置の電子
透かしレベル制御部、および電子透かし重畳部の構成例
を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing a configuration example of a digital watermark level control unit and a digital watermark superimposing unit of the digital watermark embedding processing device of the present invention.

【図20】本発明の電子透かし埋め込み処理装置の電子
透かしレベル制御部、および電子透かし重畳部の構成例
を示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing a configuration example of a digital watermark level control unit and a digital watermark superimposing unit of the digital watermark embedding processing device of the present invention.

【図21】電子透かし埋め込み処理を実行するシステム
構成例を示す図である。
FIG. 21 is a diagram showing an example of a system configuration for executing a digital watermark embedding process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 電子透かし(WM)埋め込み対象データ 12 多階調処理部 13 電子透かし埋め込み処理部 14 電子透かし情報信号生成部 15 データ変換部 16 電子透かし埋め込み済みデータ 51 電子透かし(WM)埋め込み対象データ 52 多階調処理部 53 電子透かし情報信号生成部 54 電子透かし埋め込み処理部 55 データ変換部 101 電子透かし(WM)埋め込み対象データ 102 重畳部分選択部 103 第1パラメータ設定部 104 第2パラメータ設定部 106 電子透かし(WM)レベル制御部 107 電子透かし(WM)生成部 108 電子透かし(WM)重畳部 109 電子透かし(WM)埋め込み済みデータ 110 付加情報 111 ユーザ入力部 121 スイッチ 201 ローパスフィルタ 202 バンドパスフィルタ 203 ハイパスフィルタ 301 エッジ検出部 501 電子透かし埋め込み対象データ 601 電子透かし検出対象画像 602 電子透かしパターン生成キー記憶部 603 電子透かしパターン生成部 604 検出部 605 検出情報 651 PNa発生部 652 スペクトラム拡散部 653 付加情報発生部 710 電子透かしレベル制御部 711 レベル制御部 712 リミッタ 720 電子透かし重畳部 721 LPF 722 減算器 723,724 加算器 725 8ビット量子化部 750 電子透かしレベル制御部 751 レベル制御部 752 リミッタ 760 電子透かし重畳部 761 DVT部 762 加算器 763 逆DCT部 802 CPU 803 ROM 804 RAM 805 ハードディスク 806 出力部 807 入力部 808 通信部 809 ドライブ 810 リムーバフル記録媒体 811 キーボードマウスコントローラ 812 キーボード 813 マウス 8061 表示装置 8062 スピーカ 8071 カメラ 8072 マイク 11 Digital watermark (WM) embedding target data 12 Multi-tone processing unit 13 Digital Watermark Embedding Processing Unit 14 Digital Watermark Information Signal Generation Unit 15 Data converter 16 Digital watermark embedded data 51 Digital watermark (WM) embedding data 52 Multi-tone processing unit 53 Digital Watermark Information Signal Generation Unit 54 Digital Watermark Embedding Processing Unit 55 Data converter 101 Digital Watermark (WM) Embedding Target Data 102 superposed portion selection unit 103 First Parameter Setting Section 104 second parameter setting unit 106 Digital Watermark (WM) Level Control Unit 107 Digital Watermark (WM) Generation Unit 108 Digital Watermark (WM) Superimposing Unit 109 Digital watermark (WM) embedded data 110 Additional information 111 User input section 121 switch 201 low pass filter 202 bandpass filter 203 High-pass filter 301 Edge detection unit 501 Digital watermark embedding target data 601 Digital watermark detection target image 602 Digital Watermark Pattern Generation Key Storage Unit 603 Digital watermark pattern generator 604 detector 605 Detection information 651 PNa generator 652 Spread spectrum unit 653 Additional information generator 710 Digital Watermark Level Control Unit 711 Level control unit 712 Limiter 720 Digital Watermark Superimposing Unit 721 LPF 722 Subtractor 723,724 adder 725 8-bit quantizer 750 Digital Watermark Level Control Unit 751 Level control unit 752 limiter 760 Digital Watermark Superimposing Unit 761 DVT section 762 adder 763 Inverse DCT section 802 CPU 803 ROM 804 RAM 805 hard disk 806 Output section 807 Input section 808 Communication unit 809 drive 810 Removable full recording medium 811 keyboard mouse controller 812 keyboard 813 mouse 8061 display device 8062 speaker 8071 camera 8072 Mike

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電子透かし埋め込み処理を実行する電子透
かし埋め込み処理装置であり、 電子透かし埋め込み対象データに対して適用する電子透
かし埋め込みアルゴリズムを、予め適用可能な複数のア
ルゴリズム中から設定情報に基づいて選択決定する第1
パラメータ設定手段と、 電子透かし埋め込み対象データに対して適用する電子透
かし埋め込みアルゴリズムを、予め適用可能な複数のア
ルゴリズム中から、ユーザ指定情報に基づいて選択決定
する第2パラメータ設定手段と、 前記第1パラメータ設定手段と、前記第2パラメータ設
定手段において決定したアルゴリズムに基づいて実行ア
ルゴリズムを設定する出力アルゴリズム決定手段と、 電子透かしとして埋め込むべき付加情報に基づく電子透
かし情報を生成する電子透かし情報信号生成手段と、 前記電子透かし情報信号生成手段において生成した電子
透かし情報に基づいて、前記出力アルゴリズム決定手段
において決定した電子透かし埋め込みアルゴリズムを適
用した電子透かしパターンを生成する電子透かしレベル
制御手段と、 前記電子透かしレベル制御手段の出力する電子透かしパ
ターンを、電子透かし埋め込み対象データに対して埋め
込む処理を実行する電子透かし重畳手段と、 を有することを特徴とする電子透かし埋め込み処理装
置。
1. A digital watermark embedding processing device for executing a digital watermark embedding process, wherein a digital watermark embedding algorithm to be applied to digital watermark embedding target data is based on setting information from among a plurality of previously applicable algorithms. First choice
A parameter setting unit, a second parameter setting unit that selects and determines a digital watermark embedding algorithm to be applied to digital watermark embedding target data from a plurality of previously applicable algorithms based on user-specified information; Parameter setting means, output algorithm determining means for setting an execution algorithm based on the algorithm determined by the second parameter setting means, and digital watermark information signal generating means for generating digital watermark information based on additional information to be embedded as a digital watermark. A digital watermark level control means for generating a digital watermark pattern to which the digital watermark embedding algorithm determined by the output algorithm determining means is applied, based on the digital watermark information generated by the digital watermark information signal generating means, An electronic watermark pattern to output of the electronic watermark level control means, the electronic watermark embedding processing apparatus characterized by comprising: a digital watermark superimposing means for executing a process of embedding the electronic watermark embedding data.
【請求項2】前記電子透かし埋め込み処理装置は、さら
に、 電子透かし埋め込み対象データのデータ領域を分割する
重畳部分選択手段を有し、 前記第1パラメータ設定手段、または、前記第2パラメ
ータ設定手段の少なくともいずれかは、前記重畳部分選
択手段の分割したデータ領域の各々について適用する電
子透かし埋め込みアルゴリズムを、予め適用可能な複数
のアルゴリズム中から選択決定する処理を実行する構成
を有することを特徴とする請求項1に記載の電子透かし
埋め込み処理装置。
2. The digital watermark embedding processing device further comprises a superposed portion selecting means for dividing a data area of digital watermark embedding target data, wherein the first parameter setting means or the second parameter setting means is provided. At least one of them has a configuration for executing a process of selecting and determining a digital watermark embedding algorithm to be applied to each of the divided data areas of the superposed portion selecting means from a plurality of previously applicable algorithms. The digital watermark embedding processing device according to claim 1.
【請求項3】前記重畳部分選択手段は、 電子透かし埋め込み対象データのデータ領域を周波数特
性に基づいて分割する構成であり、 前記第1パラメータ設定手段、または、前記第2パラメ
ータ設定手段の少なくともいずれかは、周波数特性に基
づいて分割されたデータ領域の各々に対して適用する電
子透かし埋め込みアルゴリズムを、予め適用可能な複数
のアルゴリズム中から選択決定する処理を実行する構成
であることを特徴とする請求項2に記載の電子透かし埋
め込み処理装置。
3. The superimposing portion selecting means is configured to divide a data area of digital watermark embedding target data based on frequency characteristics, and at least one of the first parameter setting means and the second parameter setting means. Is characterized in that it is configured to execute a process of selecting and determining a digital watermark embedding algorithm to be applied to each of the data areas divided based on frequency characteristics from a plurality of algorithms that can be applied in advance. The digital watermark embedding processing device according to claim 2.
【請求項4】前記重畳部分選択手段は、 電子透かし埋め込み対象データのデータ領域をエッジ領
域の判別に基づいて分割する構成であり、 前記第1パラメータ設定手段、または、前記第2パラメ
ータ設定手段の少なくともいずれかは、エッジ領域に基
づいて分割されたデータ領域の各々に対して適用する電
子透かし埋め込みアルゴリズムを、予め適用可能な複数
のアルゴリズム中から選択決定する処理を実行する構成
であることを特徴とする請求項2に記載の電子透かし埋
め込み処理装置。
4. The superimposing portion selecting means is configured to divide a data area of digital watermark embedding target data based on a discrimination of an edge area, and the superimposing portion selecting means of the first parameter setting means or the second parameter setting means. At least one of them is configured to execute a process of selecting and deciding a digital watermark embedding algorithm to be applied to each of the data areas divided based on the edge area from a plurality of previously applicable algorithms. The electronic watermark embedding processing device according to claim 2.
【請求項5】前記重畳部分選択手段は、 電子透かし埋め込み対象データのデータ領域を時系列の
データフレームのフレーム単位での分割を実行する構成
であり、 前記第1パラメータ設定手段、または、前記第2パラメ
ータ設定手段の少なくともいずれかは、データフレーム
に基づいて分割されたデータ領域の各々に対して適用す
る電子透かし埋め込みアルゴリズムを、予め適用可能な
複数のアルゴリズム中から選択決定する処理を実行する
構成であることを特徴とする請求項2に記載の電子透か
し埋め込み処理装置。
5. The superimposing portion selecting means is configured to divide a data area of digital watermark embedding target data into frame units of a time series data frame, the first parameter setting means or the first parameter setting means. At least one of the two-parameter setting means executes a process of selecting and determining a digital watermark embedding algorithm to be applied to each of the data areas divided based on the data frame from a plurality of previously applicable algorithms. The digital watermark embedding processing device according to claim 2, wherein
【請求項6】前記重畳部分選択手段は、 電子透かし埋め込み対象データのデータ領域を空間位置
情報に基づいて分割する構成であり、 前記第1パラメータ設定手段、または、前記第2パラメ
ータ設定手段の少なくともいずれかは、空間位置情報に
基づいて分割されたデータ領域の各々に対して適用する
電子透かし埋め込みアルゴリズムを、予め適用可能な複
数のアルゴリズム中から選択決定する処理を実行する構
成であることを特徴とする請求項2に記載の電子透かし
埋め込み処理装置。
6. The superimposing portion selecting means is configured to divide a data area of digital watermark embedding target data based on spatial position information, and at least the first parameter setting means or the second parameter setting means. One of them is configured to execute a process of selecting and determining a digital watermark embedding algorithm to be applied to each of the data areas divided based on the spatial position information from a plurality of previously applicable algorithms. The electronic watermark embedding processing device according to claim 2.
【請求項7】前記電子透かし重畳手段は、 電子透かし埋め込み対象データの多階調変換処理を実行
する多階調処理部を有し、該多階調処理部における電子
透かし埋め込み対象データの多階調変換処理後のデータ
に、前記電子透かしレベル制御手段の出力する電子透か
しパターンを埋め込む処理を実行する構成を有すること
を特徴とする請求項1に記載の電子透かし埋め込み処理
装置。
7. The digital watermark superimposing means has a multi-gradation processing section for executing multi-gradation conversion processing of the digital watermark embedding target data, and the multi-level gradation of the digital watermark embedding target data in the multi-gradation processing section. 2. The digital watermark embedding processing apparatus according to claim 1, wherein the digital watermark embedding processing device is configured to embed the digital watermark pattern output from the digital watermark level control means in the data after the tone conversion processing.
【請求項8】電子透かし埋め込み処理を実行する電子透
かし埋め込み処理方法であり、 電子透かし埋め込み対象データに対して適用する電子透
かし埋め込みアルゴリズムを、予め適用可能な複数のア
ルゴリズム中から設定情報に基づいて選択決定する第1
パラメータ設定ステップと、 電子透かし埋め込み対象データに対して適用する電子透
かし埋め込みアルゴリズムを、予め適用可能な複数のア
ルゴリズム中から、ユーザ指定情報に基づいて選択決定
する第2パラメータ設定ステップと、 前記第1パラメータ設定ステップと、前記第2パラメー
タ設定ステップにおいて決定したアルゴリズムに基づい
て実行アルゴリズムを設定する出力アルゴリズム決定ス
テップと、 電子透かしとして埋め込むべき付加情報に基づく電子透
かし情報を生成する電子透かし情報信号生成ステップ
と、 前記電子透かし情報信号生成ステップにおいて生成した
電子透かし情報に基づいて、前記出力アルゴリズム決定
ステップにおいて決定した電子透かし埋め込みアルゴリ
ズムを適用した電子透かしパターンを生成する電子透か
しレベル制御ステップと、 前記電子透かしレベル制御ステップにおいて出力する電
子透かしパターンを、電子透かし埋め込み対象データに
対して埋め込む処理を実行する電子透かし重畳ステップ
と、 を有することを特徴とする電子透かし埋め込み処理方
法。
8. A digital watermark embedding processing method for executing a digital watermark embedding process, wherein a digital watermark embedding algorithm to be applied to digital watermark embedding target data is based on setting information from a plurality of previously applicable algorithms. First choice
A parameter setting step; a second parameter setting step of selecting an electronic watermark embedding algorithm to be applied to the electronic watermark embedding target data from a plurality of previously applicable algorithms based on user-specified information; A parameter setting step, an output algorithm determining step for setting an execution algorithm based on the algorithm determined in the second parameter setting step, and a digital watermark information signal generating step for generating digital watermark information based on additional information to be embedded as a digital watermark. And generating a digital watermark pattern to which the digital watermark embedding algorithm determined in the output algorithm determining step is applied, based on the digital watermark information generated in the digital watermark information signal generating step. A digital watermark embedding step, which comprises: a digital watermark level control step; and a digital watermark superimposing step of executing a process of embedding a digital watermark pattern output in the digital watermark level control step into digital watermark embedding target data. Processing method.
【請求項9】前記電子透かし埋め込み処理方法は、さら
に、 電子透かし埋め込み対象データのデータ領域を分割する
重畳部分選択ステップを有し、 前記第1パラメータ設定ステップ、または、前記第2パ
ラメータ設定ステップの少なくともいずれかは、前記重
畳部分選択ステップにおいて分割したデータ領域の各々
について適用する電子透かし埋め込みアルゴリズムを、
予め適用可能な複数のアルゴリズム中から選択決定する
処理を実行することを特徴とする請求項8に記載の電子
透かし埋め込み処理方法。
9. The method for embedding a digital watermark further comprises a step of selecting a superimposed portion for dividing a data area of digital watermark embedding target data, the step of setting the first parameter or the step of setting the second parameter. At least one of the digital watermark embedding algorithms applied to each of the data areas divided in the superposed portion selecting step,
9. The digital watermark embedding processing method according to claim 8, wherein a processing of selecting and determining from a plurality of applicable algorithms is executed in advance.
【請求項10】前記重畳部分選択ステップは、 電子透かし埋め込み対象データのデータ領域を周波数特
性に基づいて分割する処理を実行し、 前記第1パラメータ設定ステップ、または、前記第2パ
ラメータ設定ステップの少なくともいずれかは、周波数
特性に基づいて分割されたデータ領域の各々に対して適
用する電子透かし埋め込みアルゴリズムを、予め適用可
能な複数のアルゴリズム中から選択決定する処理を実行
することを特徴とする請求項9に記載の電子透かし埋め
込み処理方法。
10. The superimposing portion selecting step executes a process of dividing a data area of digital watermark embedding target data based on frequency characteristics, and at least the first parameter setting step or the second parameter setting step. One of the above is characterized in that a process of selecting and determining a digital watermark embedding algorithm to be applied to each of the data regions divided based on frequency characteristics from a plurality of applicable algorithms in advance is performed. 9. The digital watermark embedding processing method according to item 9.
【請求項11】前記重畳部分選択ステップは、 電子透かし埋め込み対象データのデータ領域をエッジ領
域の判別に基づいて分割する処理を実行し、 前記第1パラメータ設定ステップ、または、前記第2パ
ラメータ設定ステップの少なくともいずれかは、エッジ
領域に基づいて分割されたデータ領域の各々に対して適
用する電子透かし埋め込みアルゴリズムを、予め適用可
能な複数のアルゴリズム中から選択決定する処理を実行
することを特徴とする請求項9に記載の電子透かし埋め
込み処理方法。
11. The superimposing part selecting step executes a process of dividing a data area of digital watermark embedding target data based on discrimination of an edge area, the first parameter setting step or the second parameter setting step. At least one of the above is characterized in that the digital watermark embedding algorithm to be applied to each of the data areas divided based on the edge area is selected from a plurality of algorithms that can be applied in advance. The digital watermark embedding processing method according to claim 9.
【請求項12】前記重畳部分選択ステップは、 電子透かし埋め込み対象データのデータ領域を時系列の
データフレームのフレーム単位での分割を実行し、 前記第1パラメータ設定ステップ、または、前記第2パ
ラメータ設定ステップの少なくともいずれかは、データ
フレームに基づいて分割されたデータ領域の各々に対し
て適用する電子透かし埋め込みアルゴリズムを、予め適
用可能な複数のアルゴリズム中から選択決定する処理を
実行することを特徴とする請求項9に記載の電子透かし
埋め込み処理方法。
12. The superimposing portion selecting step executes division of a data region of digital watermark embedding target data in frame units of a time series data frame, and the first parameter setting step or the second parameter setting step. At least one of the steps is characterized by executing a process of selecting and determining a digital watermark embedding algorithm to be applied to each of the data areas divided based on the data frame from a plurality of previously applicable algorithms. The digital watermark embedding processing method according to claim 9.
【請求項13】前記重畳部分選択ステップは、 電子透かし埋め込み対象データのデータ領域を空間位置
情報に基づいて分割する処理を実行し、 前記第1パラメータ設定ステップ、または、前記第2パ
ラメータ設定ステップの少なくともいずれかは、空間位
置情報に基づいて分割されたデータ領域の各々に対して
適用する電子透かし埋め込みアルゴリズムを、予め適用
可能な複数のアルゴリズム中から選択決定する処理を実
行することを特徴とする請求項9に記載の電子透かし埋
め込み処理方法。
13. The superimposing portion selecting step executes a process of dividing a data area of digital watermark embedding target data based on spatial position information, and the first parameter setting step or the second parameter setting step is performed. At least one of them is characterized by executing a process of selecting and deciding a digital watermark embedding algorithm to be applied to each of the data areas divided based on the spatial position information from a plurality of previously applicable algorithms. The digital watermark embedding processing method according to claim 9.
【請求項14】前記電子透かし重畳ステップは、 電子透かし埋め込み対象データの多階調変換処理を実行
するステップを含み、該多階調処理における電子透かし
埋め込み対象データの多階調変換処理後のデータに、前
記電子透かしレベル制御ステップにおいて出力する電子
透かしパターンを埋め込む処理を実行することを特徴と
する請求項8に記載の電子透かし埋め込み処理方法。
14. The digital watermark superimposing step includes a step of performing a multi-gradation conversion process on the digital watermark embedding target data, wherein the multi-gradation conversion process is performed on the digital watermark embedding target data in the multi-gradation process. 9. The digital watermark embedding processing method according to claim 8, further comprising: embedding a digital watermark pattern output in the digital watermark level control step.
【請求項15】電子透かし埋め込み処理を実行するコン
ピュータ・プログラムであって、 電子透かし埋め込み対象データに対して適用する電子透
かし埋め込みアルゴリズムを、予め適用可能な複数のア
ルゴリズム中から設定情報に基づいて選択決定する第1
パラメータ設定ステップと、 電子透かし埋め込み対象データに対して適用する電子透
かし埋め込みアルゴリズムを、予め適用可能な複数のア
ルゴリズム中から、ユーザ指定情報に基づいて選択決定
する第2パラメータ設定ステップと、 前記第1パラメータ設定ステップと、前記第2パラメー
タ設定ステップにおいて決定したアルゴリズムに基づい
て実行アルゴリズムを設定する出力アルゴリズム決定ス
テップと、 電子透かしとして埋め込むべき付加情報に基づく電子透
かし情報を生成する電子透かし情報信号生成ステップ
と、 前記電子透かし情報信号生成ステップにおいて生成した
電子透かし情報に基づいて、前記出力アルゴリズム決定
ステップにおいて決定した電子透かし埋め込みアルゴリ
ズムを適用した電子透かしパターンを生成する電子透か
しレベル制御ステップと、 前記電子透かしレベル制御ステップにおいて出力する電
子透かしパターンを、電子透かし埋め込み対象データに
対して埋め込む処理を実行する電子透かし重畳ステップ
と、 を有することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
15. A computer program for executing digital watermark embedding processing, wherein a digital watermark embedding algorithm to be applied to digital watermark embedding target data is selected from a plurality of previously applicable algorithms based on setting information. First to decide
A parameter setting step; a second parameter setting step of selecting an electronic watermark embedding algorithm to be applied to the electronic watermark embedding target data from a plurality of previously applicable algorithms based on user-specified information; A parameter setting step, an output algorithm determining step for setting an execution algorithm based on the algorithm determined in the second parameter setting step, and a digital watermark information signal generating step for generating digital watermark information based on additional information to be embedded as a digital watermark. And generating a digital watermark pattern to which the digital watermark embedding algorithm determined in the output algorithm determining step is applied, based on the digital watermark information generated in the digital watermark information signal generating step. A computer program, comprising: a digital watermark level control step; and a digital watermark superimposing step of executing a process of embedding a digital watermark pattern output in the digital watermark level control step into digital watermark embedding target data. .
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