JP4118279B2 - 電子透かし検出装置及びその方法 - Google Patents
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Description
画像信号にPN(Pseudorandom Noise)系列を乗積してスペクトラム拡散を行う。
スペクトル拡散後の画像信号を周波数変換(例えば、DCT変換)する。
特定の周波数成分の値を変更することで透かし情報を埋め込む。
逆周波数変換(例えば、IDCT変換)を施す。
スペクトル逆拡散を施す(ステップE1と同じPN系列を乗積する)。
画像信号にPN(Pseudorandom Noise)系列(ステップE1と同じPN系列)を乗積してスペクトル拡散を行う。
スペクトル拡散後の画像信号を周波数変換(例えばDCT変換)する。
特定の周波数成分の値に着目し、埋め込まれた透かし情報を抽出する。
以下、本発明の第1の実施形態の電子透かし埋め込み装置と電子透かし検出装置について説明する。
まず、図7、図9を用いて第1の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置について説明する。
以下、上記における透かし埋込済画像信号101を検出する場合の電子透かし検出装置の第1の実施形態について図面を参照して説明する。
図1に、本実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示す。
上記位相に特定した相関方法は「位相限定相関方法」と呼ばれており、図11を用いて方法を説明する。位相限定相関:POC(Phase Only Correlation)は、元になる登録画像30と照合すべき入力画像31の相関(類似性)を算出する方法である。
従来の位相限定相関では、上記したように振幅を全ての周波数で1に固定している。
以下、本実施形態における抽出信号と透かし埋込画像の直交変換像の振幅の振幅調整方法について順番に説明する。
抽出信号と透かし埋込画像の直交変換像の振幅の第1の振幅調整方法について図13に基づいて説明する。
抽出信号と透かし埋込画像の直交変換像の振幅の第2の振幅調整方法について図14に基づいて説明する。
抽出信号と透かし埋込画像の直交変換像の振幅の第3の振幅調整方法について図15に基づいて説明する。
抽出信号と透かし埋込画像の直交変換像の振幅の第4の振幅調整方法について図16に基づいて説明する。
抽出信号と透かし埋込画像の直交変換像の振幅の第5の振幅調整方法について図17に基づいて説明する。
抽出信号と透かし埋込画像の直交変換像の振幅の第6の振幅調整方法について図18に基づいて説明する。
抽出信号と透かし埋込画像の直交変換像の振幅の第7の振幅調整方法について図12に基づいて説明する。
透かし埋込画像に対し、上記で説明した7つの振幅調整をそれぞれ調整を行い、最も相関の高い位相調整方法を以後用いてもよい。
ここまで、振幅調整方法として、8つの例を示してきたが、これらの例を組み合わせた振幅調整を行っても構わない。
ここで、本実施形態の直交変換にFFT(Fast Fourier Transform)を用いた場合の、直交変換における演算量について説明する。入力画像がN行M列の場合を想定するものとする。
次に、図3に示すフローチャートを用いて本実施形態に電子透かし検出方法の手順について説明する。
次に、図5に本実施形態に係る電子透かし検出プログラムの構成について説明する。
電子透かし検出装置は、例えば、図19に示す汎用のコンピュータ装置1を基本ハードウェアとして用いることでも実現することが可能である。
以下、本発明の第2の実施形態の電子透かし埋め込み装置と電子透かし検出装置について説明する。
次に、図8、図9を用いて第2の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置について説明する。
以下、この透かし埋込済画像信号101を検出する場合の電子透かし検出装置の実施形態について図面を参照して説明する。
図2に、本実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示す。
次に、図4に示すフローチャートを用いて本実施形態に電子透かし検出方法の手順について説明する。
次に、図6に本実施形態に係る電子透かし検出プログラムの構成について説明する。
本実施形態における電子透かし検出装置は、第1の実施形態と同様に例えば、図19に示す汎用のコンピュータ装置1を基本ハードウェアとして用いることでも実現することが可能である。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
11A、11B 第1直交変換器
12A、12B 振幅調整器
13 合成器
14 第2直交変換器
15 推定器
16 拡大縮小器
20 特定周波数抽出器
21 特徴量抽出器
22 位相振幅変換器
23 透かし情報重畳器
24 拡大縮小器
30 登録画像
31 入力画像
32A、32B 振幅成分
33A、33B 位相成分
34 合成画像
35 相関画像
40 攻撃推定器
41 振幅調整器
101 透かし埋込画像
102 透かし情報
103 埋込対象画像
Claims (12)
- 埋め込み対象画像から抽出された特定周波数成分信号が透かし情報に従って変換され、前記透かし情報が電子埋め込みされている透かし埋込画像が生成されている場合に、前記透かし埋込画像の前記透かし情報を検出する電子透かし検出装置において、
前記電子透かし埋め込み装置と同一の抽出方法を用いて前記透かし埋込画像から特定周波数成分の抽出信号を抽出する抽出手段と、
前記抽出信号の直交変換像と前記透かし埋込画像の直交変換像をそれぞれ算出する第1直交変換手段と、
前記2つの直交変換像の振幅成分間の差に応じて、前記2つの直交変換像の振幅の両方、または、どちらか一方を調整する振幅調整手段と、
前記振幅調整された2つの直交変換像を合成して合成信号を算出する合成手段と、
前記合成信号に直交変換、または、逆直交変換を行い第2直交変換信号を算出する第2直交変換手段と、
前記第2直交変換信号と、この第2直交変換信号を位相シフトさせた信号との相関において出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する透かし情報推定手段と、
を具備し、
前記特定周波数成分信号が、前記埋め込み対象画像の拡大縮小成分から抽出されるものであり、
前記電子透かし埋め込み装置と同一の拡大縮小処理を行い前記透かし埋込画像から拡大縮小信号を算出する拡大縮小手段を有し、
前記抽出手段は、前記電子透かし埋め込み装置と同一の抽出方法を用いて前記拡大縮小信号から前記抽出信号を抽出する
ことを特徴とする電子透かし検出装置。 - 前記直交変換はフーリエ変換である
ことを特徴とする請求項1記載の電子透かし検出装置。 - 前記振幅調整手段において、
前記2つの直交変換像の振幅の大きさの差を所定の範囲に抑える
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電子透かし検出装置。 - 前記振幅調整手段において、
前記2つの直交変換像の振幅の傾きの差を所定の範囲に抑える
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電子透かし検出装置。 - 前記振幅調整手段において、
前記抽出信号の直交変換像の振幅の大きさ、または、前記透かし埋込画像の直交変換像の振幅の大きさが第1の閾値より小さい周波数がある場合に、前記2つの直交変換像の振幅の大きさを前記周波数の箇所で第2の閾値より小さくする
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電子透かし検出装置。 - 前記振幅調整手段において、
前記抽出信号の直交変換像の振幅成分、または、前記透かし埋込画像の直交変換像の振幅成分に対してフィルタを掛ける
ことを特徴とする請求項3記載の電子透かし検出装置。 - 前記振幅調整手段において、
前記透かし埋込画像の直交変換像の振幅が第1の閾値を超えた場合に前記透かし埋込画像の直交変換像の振幅を前記第1の閾値に固定し、
前記抽出信号の直交変換像の振幅が前記第1の閾値と異なる値の第2の閾値を超えた場合に前記抽出信号の直交変換像の振幅を前記第2の閾値に固定する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電子透かし検出装置。 - 前記振幅調整手段において、
前記抽出信号の直交変換像の振幅、または、前記透かし埋込画像の直交変換像の振幅を定数倍または定数加算し、
前記2つの直交変換像の振幅の平均、または、パワーを同一にし、
前記同一にした2つの直交変換像の振幅について同一の特定の閾値をそれぞれ超える部分がある場合に、その越えた部分の振幅を前記閾値にそれぞれ固定する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電子透かし検出装置。 - 前記透かし埋込画像の振幅特性に基づいて前記透かし埋込画像に加えられた変化を推定する攻撃推定手段を有し、
前記振幅調整手段において、
前記推定された変化に合わせて前記2つの直交変換像の振幅の両方、または、一方を調整する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電子透かし検出装置。 - 前記振幅調整手段において、前記2つの直交変換像の振幅の両方、または、一方を調整する複数の振幅調整方法に基づいて前記2つの振幅の両方、または、一方を調整し、前記複数の振幅調整方法の中で前記第2直交変換信号に出現するピークが最も高い振幅調整方法を選択する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電子透かし検出装置。 - 埋め込み対象画像から抽出された特定周波数成分信号が透かし情報に従って変換され、前記透かし情報が電子埋め込みされている透かし埋込画像が生成されている場合に、前記透かし埋込画像の前記透かし情報を検出する電子透かし検出方法において、
前記電子透かし埋め込み装置と同一の抽出方法を用いて前記透かし埋込画像から特定周波数成分の抽出信号を抽出する抽出ステップと、
前記抽出信号の直交変換像と前記透かし埋込画像の直交変換像をそれぞれ算出する第1直交変換ステップと、
前記2つの直交変換像の振幅成分間の差に応じて、前記2つの直交変換像の振幅の両方、または、どちらか一方を調整する振幅調整ステップと、
前記振幅調整された2つの直交変換像を合成して合成信号を算出する合成ステップと、
前記合成信号に直交変換、または、逆直交変換を行い第2直交変換信号を算出する第2直交変換ステップと、
前記第2直交変換信号と、この第2直交変換信号を位相シフトさせた信号との相関において出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する透かし情報推定ステップと、
を具備し、
前記特定周波数成分信号が、前記埋め込み対象画像の拡大縮小成分から抽出されるものであり、
前記電子透かし埋め込み装置と同一の拡大縮小処理を行い前記透かし埋込画像から拡大縮小信号を算出する拡大縮小ステップを有し、
前記抽出ステップは、前記電子透かし埋め込み装置と同一の抽出方法を用いて前記拡大縮小信号から前記抽出信号を抽出する
ことを特徴とする電子透かし検出方法。 - 埋め込み対象画像から抽出された特定周波数成分信号が透かし情報に従って変換され、前記透かし情報が電子埋め込みされている透かし埋込画像が生成されている場合に、前記透かし埋込画像の前記透かし情報を検出する電子透かし検出方法をコンピュータ装置によって実現するプログラムにおいて、
前記電子透かし埋め込み装置と同一の抽出方法を用いて前記透かし埋込画像から特定周波数成分の抽出信号を抽出する抽出機能と、
前記抽出信号の直交変換像と前記透かし埋込画像の直交変換像をそれぞれ算出する第1直交変換機能と、
前記2つの直交変換像の振幅成分間の差に応じて、前記2つの直交変換像の振幅の両方、または、どちらか一方を調整する振幅調整機能と、
前記振幅調整された2つの直交変換像を合成して合成信号を算出する合成機能と、
前記合成信号に直交変換、または、逆直交変換を行い第2直交変換信号を算出する第2直交変換機能と、
前記第2直交変換信号と、この第2直交変換信号を位相シフトさせた信号との相関において出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する透かし情報推定機能と、
を実現し、
前記特定周波数成分信号が、前記埋め込み対象画像の拡大縮小成分から抽出されるものであり、
前記電子透かし埋め込み装置と同一の拡大縮小処理を行い前記透かし埋込画像から拡大縮小信号を算出する拡大縮小機能を実現し、
前記抽出機能は、前記電子透かし埋め込み装置と同一の抽出方法を用いて前記拡大縮小信号から前記抽出信号を抽出する
ことを特徴とする電子透かし検出方法のプログラム。
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