WO2005074248A1

WO2005074248A1 - 電子透かし埋め込み装置、電子透かし検出装置、及びそれらの方法、並びにプログラム

Info

Publication number: WO2005074248A1
Application number: PCT/JP2005/001345
Authority: WO
Inventors: Takao Nakamura; Atushi Katayama; Masashi Yamamuro
Original assignee: Nippon Telegraph And Telephone Corporation
Priority date: 2004-02-02
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2005-08-11
Also published as: JP4279839B2; US20080137903A1; EP2410726A2; TW200603610A; US7672474B2; TWI260158B; JPWO2005074248A1; KR100730611B1; KR20050112098A; EP1713248A4; EP2410726B1; EP2410726A3; EP1713248A1

Abstract

　本発明の電子透かし埋め込み装置は、入力された画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割手段と、入力された電子透かし情報を拡散することにより、分割された画素ブロック数に対応する長さの埋め込み系列を取得する電子透かし情報拡散手段と、一の画素ブロックの前記画像における位置に対応する埋め込み系列の項値に応じて、予め定めた複数の周波数から少なくとも１つの周波数を選択し、選択された周波数に対応する波形パターンの振幅を埋め込み強度値で増幅し、振幅を増幅した波形パターンを前記一の画素ブロックに重畳するブロック毎埋め込み手段と、前記ブロック毎埋め込み手段により各画素ブロックに対して波形パターンが重畳された画像を出力する画像出力手段とを備える。

Description

明細書

電子透かし埋め込み装置、電子透かし検出装置、及びそれらの方法、並びにプログラム

技術分野

[0001] 本発明は、画像や映像などのコンテンツに、別の副情報を人間に知覚されないように埋め込み、またこの副情報を読み取る技術である電子透力技術に関するものである。今日、電子透かし技術は、コンテンツの著作権保護'管理システムや、コンテンッに関するサービス提供システムなどに用いられている。背景技術

[0002] 画像、映像や音声といったコンテンツの流通の際、コンテンツ識別'管理や著作権保護'管理、関連情報提供などの目的のため、コンテンツ内に知覚できないように別の情報を埋め込む電子透かし技術を用いる方法がある。特に、印刷物などをスキヤナゃカメラ入力し、入力画像から電子透かしを検出して関連情報を提供するような利用の方法 (非特許文献 1など参照)の場合、携帯電話など計算機リソースが乏しい端末内で電子透力を検出するためには、高速に処理可能な検出方法が必要である。

[0003] また、枠線などを用いて撮影角度による幾何変換の補正を行ったり、レンズ歪みなどを事前に求めた歪み係数を用いて補正 (非特許文献 1など参照)しても、補正の精度により若干の誤差を生じ得るため、電子透かし検出対象画像に若干の幾何歪みは残ってしまう。従来、このような幾何歪みに対する耐性を持つ電子透力し技術としては特許文献 1に記載された方法がある。

[0004] し力しながら、従来の技術にお!、ては、若干の幾何歪みを許容しつつ、端末内で高速に検出処理可能な電子透力埋め込み方法及び検出方法がな力つた。

非特許文献 1：中村、片山、宫地、山下、山室：「カメラ付き携帯電話機を用いたサービス仲介のための電子透かし検出方式」、情報科学技術フォーラム FIT2003、 N— 0 20、 2003年 9月

特許文献 1：特開 2000-287073号公報

発明の開示発明が解決しょうとする課題

[0005] 本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、従来の技術では不可能であった、若干の幾何歪みに対して耐性を持ち、なおかつ携帯電話機など計算機リソースの限られた環境でも電子透力を高速に検出することを可能とする、電子透力埋め込み技術及び電子透かし検出技術を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0006] 上記の課題は、入力された画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割手段と、入力された電子透力情報を拡散することにより、分割された画素ブロック数に対応する長さの埋め込み系列を取得する電子透かレ f青報拡散手段と、一の画素ブロックの前記画像における位置に対応する埋め込み系列の項値に応じて、予め定めた複数の周波数から少なくとも 1つの周波数を選択し、選択された周波数に対応する波形パターンの振幅を埋め込み強度値で増幅し、振幅を増幅した波形パターンを前記一の画素ブロックに重畳するブロック毎埋め込み手段と、前記ブロック毎埋め込み手段により各画素ブロックに対して波形パターンが重畳された画像を出力する画像出力手段とを備えた電子透力埋め込み装置により解決できる。

[0007] 本発明によれば、電子透力情報が原画像に対して画素ブロック毎に特定の周波数波形パターンとして重畳された電子透力し埋め込み画像を得ることができる。このような電子透力埋め込み画像においては、電子透かレ f青報検出の際に画素ブロックの切り出し位置が若干ずれても周波数エネルギーの大きさの検出は安定して行うことができるため、若干の幾何歪みに対して耐性を持った高速な検出処理を可能ならしめる。

[0008] 前記電子透かし埋め込み装置における前記ブロック毎埋め込み手段は、前記埋め込み系列の項値を量子化し、その量子化した値に応じて前記少なくとも 1つの周波数を選択するように構成することができる。

[0009] また、前記ブロック毎埋め込み手段は、前記埋め込み系列の項値の符号に応じて前記少なくとも 1つの周波数を選択し、選択された周波数に対応する前記波形バターンの振幅を、前記埋め込み強度値での増幅に加えて、前記埋め込み系列の項値の絶対値を用いて増幅し、振幅を増幅した波形パターンを前記一の画素ブロックに重畳するように構成してもよ、。このようにして波形パターンを重畳して得た電子透かし埋め込み済み画像においては、電子透かし検出時の検出性能の向上を図ることができる。

[0010] また、上記の課題は、波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割手段と、一の画素ブロックについて、 +の符号及びの符号に対応付けられた 2種類の周波数のエネルギーの中で大き、ほうのエネルギ一を有する周波数を決定し、決定された周波数に対応する符号を求め、その符号に応じた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出手段と、前記ブロック毎検出手段により得られた前記複数の画素ブロックに対応する検出値の列を逆拡散することにより、前記画像に埋め込まれた電子透力し情報を検出する透力情報逆拡散手段とを有する電子透かし検出装置によっても解決できる。

[0011] 波形パターンが重畳された電子透力し埋め込み済み画像においては、電子透かし情報検出の際に画素ブロックの切り出し位置が若干ずれても周波数エネルギーの大きさの検出は安定して行うことができるため、本発明によれば、若干の幾何歪みに対して耐性を持った検出処理を可能とする電子透かし検出装置を実現できる。さらに、各画素ブロックから検出情報を決定する際には、画素ブロック全体を周波数変換する必要がなぐ特定の周波数のエネルギーを計算するのみであるため、高速に検出処理可能である。

[0012] 前記ブロック毎検出手段は、各画素ブロックに対応する検出値を、前記画像における前記複数の画素ブロックの配置と同様に要素が配置される行列における要素の値とすることにより検出値行列を求め、前記透かし情報逆拡散手段は、当該検出値行列から前記検出値の列を得るようにしてもょ、。

[0013] また、前記ブロック毎検出手段は、前記一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数のエネルギー値を求め、 +の符号に対応する周波数のエネルギー値から一の符号に対応する周波数のエネルギー値を減算して得られた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるように構成してちょい。

[0014] また、前記ブロック毎検出手段は、前記一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数のエネルギーの差の絶対値を求め、 2種類の周波数のエネルギーの中で大きいほうのエネルギーを有する周波数を決定し、決定された周波数に対応する符号を求め、当該符号を前記差の絶対値に付した値を、前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるように構成してもよ、。

[0015] 更に、前記ブロック毎検出手段は、前記一の画素ブロックについて、予め定められた複数の周波数の中で最大のエネルギーを有する周波数を決定し、決定された周波数に対応する値を、前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるように構成してちょい。

[0016] また、前記透かレ f青報逆拡散手段は、前記検出値の列を逆拡散して、電子透かしの有無を示す指標値と、逆拡散により得られる情報を取得し、電子透かしの有無を示す指標値が、予め定められた閾値より小さい場合は電子透かし検出不可能を出力し、閾値以上である場合は前記逆拡散により得られる情報を検出された前記電子透かし情報として出力するように構成してもよい。ここで、電子透かし有無指標値は、例えば逆拡散演算中の各ビットに対応する相関値の絶対値和である。

[0017] このような透力し情報逆拡散手段による処理を行うことにより、検出に成功した場合の検出電子透力し情報の信頼度を向上し、検出不可能な場合は、誤った情報を正しく検出したものとして出力することなぐ確実に検出不可能と出力することが可能となる。

[0018] また、上記の課題は、波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力電子透かし情報を検出する電子透かし検出装置であって、入力された画像を複数の分割領域に分割し、各分割領域において、当該分割領域の端力予め定めたサイズだけ内側にある領域力なる画素ブロックを取得するブロック分割手段と、一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数のエネルギー値を求め、 +の符号に対応する周波数のエネルギー値から一の符号に対応する周波数のエネルギー値を減算して得られた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出手段と、前記ブロック毎検出手段により得られた前記複数の画素ブロックに対応する検出値の列を逆拡散することにより、前記画像に埋め込まれた電子透力し情報を検出する透力し情報逆拡散手段とを有することを特徴とする電子透かし検出装置により解決できる。

[0019] 波形パターンが重畳された電子透力し埋め込み済み画像においては、電子透かし情報検出の際に画素ブロックの切り出し位置が若干ずれても周波数エネルギーの大きさの検出は安定して行うことができるため、本発明によれば、若干の幾何歪みに対して耐性を持った検出処理を可能とする電子透かし検出装置を実現できる。さらに、各画素ブロックから検出情報を決定する際には、画素ブロック全体を周波数変換する必要がなぐ特定の周波数のエネルギーを計算するのみであるため、高速に検出処理可能である。また、分割領域の端力予め定めたサイズだけ内側にある領域からなる画素ブロックを取得することとしたので、画素ブロックの切り出し位置が若干ずれても、画素ブロックがもともとの画素ブロックの境界をまたぐ確率が低くなり、別の周波数パターンが重畳された画素を含まなくなるため、若干の幾何歪みに対して更に耐性が強くなる。

[0020] 上記の電子透かし検出装置は、入力された画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割手段と、一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数の各周波数にっ、て、周波数に対応した方向性畳み込みォペレータを前記一の画素ブロックにおける各画素に適用し、得られた値の絶対値の加算値を求め、 +の符号に対応する周波数に対応する絶対値の加算値から -の符号に対応する周波数に対応する絶対値の加算値を減算して得られた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出手段と、ブロック毎検出手段と、前記ブロック毎検出手段により得られた前記複数の画素ブロックに対応する検出値の列を逆拡散することにより、前記画像に埋め込まれた電子透力し情報を検出する透力情報逆拡散手段とを有して構成することもできる。

[0021] 上記のように、畳み込みオペレータを用いた演算によりエネルギー値を決定することにより、周波数のエネルギーを定義式どおりに求める場合に比べて、計算量を低減でき、より高速な検出処理が可能となる。

[0022] 上記の電子透かし検出装置に、入力された画像を予め定めたサイズの画像に変換し変換画像を得る画像サイズ変換手段を備え、変換画像を複数の画素ブロックに分害 IJするようにしてちょい。 [0023] 画像サイズ変換処理によって、入力画像が大きければ大き!ヽほど計算量が軽減され、より高速に検出処理を実現できる。また、周波数エネルギーを求めるのに畳み込み演算を用いる場合、画像サイズを変換 (正規化)することによって周波数パターンの波長が確定するので、正規ィ匕後の波長を考慮したオペレータを使用でき、より高精度に周波数エネルギーを計測することができるため、より耐性が向上する。

[0024] また、本発明の電子透かし検出装置は、入力された画像に対して低周波数成分を低減させる前処理フィルタ処理を施してフィルタ処理済み画像を得る前処理フィルタ処理手段と、フィルタ処理済み画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割手段と、一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数のエネルギー値を求め、 +の符号に対応する周波数のエネルギー値力一の符号に対応する周波数のエネルギー値を減算して得られた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出手段と、前記ブロック毎検出手段により得られた前記複数の画素ブロックに対応する検出値の列を逆拡散することにより、前記画像に埋め込まれた電子透力し情報を検出する透力し情報逆拡散手段とを有するよう〖こ構成することちでさる。

[0025] このように低周波数成分を低減させる前処理フィルタ処理を施すことにより、周波数ノターンに対する原画像データの絵柄の影響を軽減でき、電子透力しを信号、原画像を雑音とみなした時の S/N比を向上することができる。従って、より耐性を向上させた検出を実現することができる。

[0026] なお、上記の電子透かし検出装置におけるブロック毎検出手段は、一の画素ブロックについて、予め定められた複数の周波数の中で最大のエネルギーを有する周波数を決定し、決定された周波数に対応する値を、前記一の画素ブロックに対応する検出値として求める手段としてもょ、。

[0027] また、上記の課題は、波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力電子透かし情報を検出する電子透かし検出装置であって、入力された画像を複数の画素プロックに分割するブロック分割手段と、一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数のエネルギー値を求め、 +の符号に対応する周波数のエネルギー値力一の符号に対応する周波数のエネルギー値を減算して得られた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求め、各画素ブロックに対応する検出値を、前記画像における前記複数の画素ブロックの配置と同様に要素が配置される行列における要素の値とすることにより検出値行列を求めるブロック毎検出手段と、前記検出値行列の要素の並びを 0度、 90度、 180度、 270度回転して得られる 4つの行列を生成し、 90度、 270度回転して得られた各行列の全要素値の符号を反転し、 4つの行列から各々得られる検出値の列を逆拡散して得られる情報群のうち、最も信頼度の高い情報を検出電子透力し情報として出力する透力し情報逆拡散手段とを有する電子透かし検出装置により解決できる。

[0028] 波形パターンが重畳された電子透力し埋め込み済み画像においては、電子透かし情報検出の際に画素ブロックの切り出し位置が若干ずれても周波数エネルギーの大きさの検出は安定して行うことができるため、本発明によれば、若干の幾何歪みに対して耐性を持った検出処理を可能とする電子透かし検出装置を実現できる。さらに、各画素ブロックから検出情報を決定する際には、画素ブロック全体を周波数変換する必要がなぐ特定の周波数のエネルギーを計算するのみであるため、高速に検出処理可能である。更に本発明によれば、検出値行列の配置を 90度単位に回転させ、 90度、 270度回転させた時には検出値の符号を反転させて得られる行列群を生成し、これらの各々に対して逆拡散処理を行い、最も信頼度の高い検出透かレ f青報を出力することとしたので、画像の 90度単位の回転に対応しつつ高速に処理可能な透かし検出を実現できる。

[0029] また本発明の電子透かし検出装置は、入力された画像に対し、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数に対応する各畳み込みオペレータによる畳み込み処理を施して、各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群を得る各周波数毎フィルタ処理済み画像群生成手段と、予め定められた探索範囲内の一の座標を設定する探索位置設定手段と、前記一の座標をブロック切り出し位置とみなしたブロック分割を前記各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群中の各画像に対して行い、各周波数に対応した各画像から、同じ一のブロック位置に対応する画素ブロック群を取得し、当該一のブロック位置に対する前記画素ブロック群の各画素ブロックについて、画素ブロック中の全画素の画素値の絶対値の和を求めて画素絶対値和群を取得し、画素絶対値和群の中で最大の値を最大絶対値和として求める処理を、全てのブロック位置に対して行って得られる最大絶対値和の総和をブロック切り出し位置応答値として出力するブロック切り出し位置応答値算出手段と、前記探索位置設定手段により設定された前記探索範囲の各座標に対して前記ブロック切り出し位置応答値算出手段によりブロック切り出し位置応答値を求め、各座標に対応するブロック切り出し位置応答値の中で最大のブロック切り出し位置応答値に対応する座標をブロック切り出し位置として検出するブロック切り出し位置検出手段と、前記ブロック切り出し位置で示される座標に基づき、入力された画像を複数の画素ブロックに分割し、一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数のエネルギー値を求め、 +の符号に対応する周波数のエネルギー値から一の符号に対応する周波数のエネルギー値を減算して得られた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求め、各画素ブロックに対応する検出値を、前記画像における前記複数の画素ブロックの配置と同様に要素が配置される行列における要素の値とすることにより検出値行列を求める検出値行列構成手段と、前記検出値行列から得られた検出値の列を逆拡散することにより、前記画像に埋め込まれた電子透かレ f青報を検出する透力し情報逆拡散手段とを備えた構成とすることもできる。

[0030] 本発明によれば、若干の幾何歪みが生じている検出対象画像力の検出の際、最も検出利得の高くなるブロック切り出し位置を効率的に探索するので、検出したプロック切り出し位置力も検出値行列を生成して検出透力し情報を得ることにより、若干の幾何歪みに対してより耐性を向上させた透かし検出を実現できる。

[0031] なお、周波数に対応した検出値を求めるに際し、一の画素ブロックについて、予め定められた複数の周波数の中で最大のエネルギーを有する周波数を決定し、決定された周波数に対応する値を、前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるようにしてもよい。

発明の効果

[0032] 本発明によれば、若干の幾何歪みに対して耐性を持ち、なおかつ携帯電話機など計算機リソースの限られた環境でも電子透力しを高速に検出することを可能とする、電子透力埋め込み技術及び電子透かし検出技術を提供することが可能となる。図面の簡単な説明

[図 1]本発明の第 1の実施例における電子透力し埋め込み装置 10の構成図である。

[図 2]電子透力し埋め込み装置 10の処理の流れを示す図である。

[図 3]ブロック分割部 12における処理の流れを示す図である。

[図 4]ブロック分割部 12の処理を説明するための図である。

[図 5]透かし情報拡散部 13の構成図である。

[図 6]透かし情報拡散部 13の処理の流れを示す図である。

[図 7]ブロック毎埋め込み部 14の構成図である。

[図 8]ブロック毎埋め込み部 14の処理の流れを示す図である。

[図 9]埋め込み項選定部 19の処理を説明するための図である。

[図 10]周波数選定部 20の構成図である。

[図 11]周波数選定部 20の処理の流れを示す図である。

[図 12]符号対応周波数データベース 24の内容を示す図である。

[図 13]周波数パターン重畳部 21の構成図である。

[図 14]周波数パターン重畳部 21の処理の流れを示す図である。

[図 15]波形パターン重畳部 26の処理を説明するための図である。

[図 16]原画像と電子透力埋め込み済み画像のイメージを示す図である。

圆 17]本発明の第 1の実施例における電子透かし検出装置 30の構成図である。

[図 18]電子透かし検出装置 30の処理の流れを示す図である。

[図 19]ブロック毎検出部 33の構成図である。

[図 20]ブロック毎検出部 33の処理の流れを示す図である。

[図 21]電子透かし検出対象画像とそれに対応する検出値行列の例を示す図である。

[図 22]透力情報逆拡散部 34の構成図である。

[図 23]透力し情報逆拡散部 34の処理の流れを示す図である。

[図 24]—次元化処理部 38の処理を説明するための図である。

[図 25]本発明の第 2の実施例における電子透力し埋め込み装置 10内のブロック毎埋め込み部 50の構成図である。

[図 26]ブロック毎埋め込み部 50の処理の流れを示す図である。 [図 27]周波数選定部 52の構成図である。

[図 28]周波数選定部 52の処理の流れを示す図である。

[図 29]周波数パターン重畳部 53の構成図である。

[図 30]周波数パターン重畳部 53の処理の流れを示す図である。

[図 31]波形パターン重畳部 58の処理を説明するための図である。

[図 32]本発明の第 2の実施例における電子透かし検出装置 30におけるブロック毎検出部 60の構成図である。

[図 33]ブロック毎検出部 60の処理の流れを示す図である。

[図 34]電子透かし検出対象画像とそれに対応する検出値行列の例を示す図である。

[図 35]本発明の第 3の実施例におけるブロック毎埋め込み部 70の構成図である。

[図 36]ブロック毎埋め込み部 70の処理の流れを示す図である。

[図 37]周波数選定部 72の構成図である。

[図 38]周波数選定部 72の処理の流れを示す図である。

[図 39]埋め込み系列項量子化部 74による処理を説明する図である。

[図 40]量子化値対応周波数データベース 76の内容を示す図である。

[図 41]本発明の第 3の実施例におけるブロック毎検出部 80の構成図である。

[図 42]ブロック毎検出部 80の処理の流れを示す図である。

[図 43]本発明の第 4の実施例におけるブロック毎検出部 90の構成図である。

[図 44]ブロック毎検出部 90の処理の流れを示す図である。

[図 45]ブロック毎検出部 90の処理の流れの他の例を示す図である。

[図 46]本発明の第 5の実施例における電子透かし検出装置内のブロック分割部 100 の構成図である。

[図 47]ブロック分割部 100の処理の流れを示す図である。

[図 48]ブロック分割部 100の処理を説明するための図である。

圆 49]第 5の実施例の効果を説明するための図である。

[図 50]本発明の第 6の実施例における電子透かし検出装置内のブロック毎検出部中の周波数対応検出値決定部 110の構成図である。

[図 51]周波数対応検出値決定部 110の処理の流れを示す図である。圆 52]周波数対応検出値決定部 110の処理を説明するための図である。

圆 53]本発明の第 7の実施例における電子透かし検出装置 30の構成図である。

[図 54]本発明の第 7の実施例における電子透かし検出装置 30の処理の流れを示す図である。

圆 55]第 7の実施例の効果を説明するための図である。

圆 56]本発明の第 8の実施例における電子透かし検出装置 30の構成図である。

[図 57]本発明の第 8の実施例における電子透かし検出装置 30の処理の流れを示す図である。

[図 58]前処理フィルタ処理を説明するための図である。

[図 59]クリッピング処理を説明するための図である。

[図 60]本発明の第 9の実施例における電子透かし検出装置内の透かし情報逆拡散部 130の構成図である。

[図 61]透かし情報逆拡散部 130の処理の流れを示す図である。

[図 62] 90度毎一次元化処理部 131の処理を説明するための図（ 1 )である。

[図 63] 90度毎一次元化処理部 131の処理を説明するための図（ 2)である。

圆 64]本発明の第 10の実施例における電子透かし検出装置 30の構成図である。

[図 65]本発明の第 10の実施例における電子透かし検出装置 30の処理の流れを示す図である。

圆 66]検出値行列生成部 140の構成図である。

[図 67]検出値行列生成部 140の処理の流れを示す図である。

[図 68]各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群生成部 141の処理を説明するための図である。

[図 69]ブロック切り出し位置検出部 142の構成の構成図である。

[図 70]ブロック切り出し位置検出部 142の処理の流れを示す図である。

圆 71]探索位置情報について説明するための図である。

[図 72]ブロック切り出し位置応答値算出部 146の構成図である。

[図 73]ブロック切り出し位置応答値算出部 146の処理の流れを示す図である。

[図 74]ブロック分割部 150の処理を説明するための図である。 [図 75]画素絶対値和計算部 151の処理を説明するための図である。

圆 76]ブロック切り出し位置応答値算出部 146の作用効果を説明するための図である。

圆 77]検出値行列構成部 143の構成図である。

[図 78]検出値行列構成部 143の処理の流れを示す図である。

[図 79]検出値行列構成部 143の処理の流れを説明するための図である。

圆 80]本発明の第 11の実施例における電子透かし検出装置における透力し情報逆拡散部 160の構成図である。

[図 81]透力し情報逆拡散部 160の処理の流れを示す図である。

圆 82]第 11の実施例の効果を説明するための図である。

符号の説明

10 電子透かし埋め込み装置

11、 31 画像入力部

12、 32、 100、 150、 155 ブロック分割部

13 透かし情報拡散部

14、 50、 70 ブロック毎埋め込み部

15 画像出力部

16 誤り訂正 Z検出符号化部

17、 39、 162 擬似乱数生成器

18 埋め込み系列生成部

19、 51、 71 埋め込み項選定部

20、 52、 72 周波数選定部

21、 53、 73 周波数パターン重畳部

22、 54 埋め込み系列項符号取得部

23、 55、 75 選定部

24、 37、 93、 144 符号対応周波数データベース

25、 57 波形パターン生成部

26、 58 波形パターン重畳部、 60、 80、 90 ブロック毎検出部

、 130、 160 透かし情報逆拡散部

、 61、 81、 91、 110 周波数対応検出値決定部、 62、 82、 92 検出値行列設定部

、 161 一次元化処理部

、 133、 163 逆拡散部

、 134、 164 誤り訂正 Z検出復号部

埋め込み系列項量子化部

、 83 量子化値対応周波数データベース

1 領域分割部

2 画素ブロック切り出し部

1 畳み込み演算部

2 畳み込み結果絶対値加算部

3 検出値決定部

0 画像サイズ正規化部

1 前処理フィルタ処理部

1 90度毎一次元化処理部

5 検出透かし情報選定部

0 検出値行列生成部

1 各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群生成部2、 148 ブロック切り出し位置検出部

3 検出値行列構成部

5 探索位置設定部

ブロック切り出し位置応答値算出部

7 ブロック切り出し位置応答値バッファ

1、 156 画素絶対値和計算部

2 最大値絶対値和判定部

3 最大値絶対値和加算部 157 最大エネルギー周波数判定部

158 検出値行列要素値設定部

発明を実施するための最良の形態

[0035] 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

[0036] [第 1の実施例]

第 1の実施例では、まず電子透かしの埋め込み技術について説明し、次に電子透力しの検出技術について説明する。

[0037] (電子透かしの埋め込み）

本発明の第 1の実施例における電子透力し埋め込み装置 10の構成を図 1に、電子透かし埋め込み装置 10の処理の流れを図 2のフローチャートに示す。

[0038] 図 1に示すように、第 1の実施例における電子透かし埋め込み装置 10は、画像入力部 11、ブロック分割部 12、透かし情報拡散部 13、ブロック毎埋め込み部 14、及び画像出力部 15を有している。図 2のフローチャートを参照して、このような構成の電子透力埋め込み装置 10の動作について説明する。

[0039] まず、原画像、埋め込み強度値、及び透力し情報が入力される (ステップ 1)。原画像は、例えばカメラなどの画像入力部 11を介して入力される。埋め込み強度値は、電子透力しの模様を画像にどれだけ強く重畳する力を指定するパラメータ（大き、ほど埋め込み後の画質は劣化する力電子透力しの検出が安定する）であり、ブロック毎埋め込み部 14に入力される。透かし情報は、原画像中に埋め込む情報であり、透かし情報拡散部 13に入力される。

[0040] 画像入力部 11により入力された原画像はブロック分割部 12に渡され、ブロック分割部 12は原画像を画素ブロックに分割する (ステップ 2)。透かし情報拡散部 13は、入力された透力情報を拡散することにより、埋め込み系列を生成する (ステップ 3)。

[0041] ブロック毎埋め込み部 14には、ブロック分割部 12により分割された画素ブロックと、透力情報拡散部 13により生成された埋め込み系列が入力され、ブロック位置に対応する埋め込み系列の値の符号に応じて、画素ブロック毎に予め定めた複数の周波数群の中から一つの周波数を選択し、選択された周波数の波形の振幅を埋め込み強度値で増幅し、画素ブロックに重畳して埋め込み済みブロックを得る (ステップ 4)。 [0042] ブロック毎埋め込み部 14において全ての画素ブロックに対する周波数埋め込み処理が終了すると (ステップ 5の Yes)、画像出力部 15は、周波数の波形が埋め込まれた全ての画素ブロックを、電子透かし埋め込み済み画像として出力する (ステップ 6)

[0043] 以下、各部の処理をより詳細に説明する。

[0044] 電子透力し埋め込み装置 10のブロック分割部 12における処理の流れを図 3に示す。ブロック分割部 10は、原画像を受け取ると (ステップ 11)、原画像を予め定めたブロック数の画素ブロックに分割し (ステップ 12)、画素ブロックを順次出力する (ステツプ 13)。ステップ 12の画素ブロックへの分割処理では、例えば図 4に示すように、原画像を (m個 X n個）の画素ブロックに分割する。そして、出力される画素ブロックには、当該画素ブロックの原画像上でのブロック位置情報が付与される。

[0045] 図 5に透力し情報拡散部 13の構成を示し、図 6にその処理の流れを示す。透かし情報拡散部 13は、誤り訂正 Z検出符号化部 16、擬似乱数生成器 17、及び埋め込み系列生成部 18を有している。

[0046] 図 6に示すように、まず透力し情報が入力され (ステップ 21)、誤り訂正/検出符号化部 16において透力し情報を誤り訂正/検出符号ィ匕する (ステップ 22)。誤り訂正/検出符号化方法としては BCH符号や Reed Solomon符号など、どのようなものを用いても良い。次に埋め込み系列生成部 18は、擬似乱数生成器 17により生成される擬似乱数列を用いて、誤り訂正/検出符号化された透かし情報を長さ m X n (ブロック分割部 12において分割した画素ブロックの総ブロック数に相当）の系列である埋め込み系列に拡散し (ステップ 23)、その埋め込み系列を出力する (ステップ 24)。なお、擬似乱数生成器 17における擬似乱数生成の初期値を、透力しの鍵パラメータとして外部力入力されるパラメータとしても良い。このようにすることで、異なる鍵パラメータで独立な電子透力し埋め込みを実現したり、埋め込みアルゴリズムの推測を困難にするなどの効果が得られる。

[0047] 埋め込み系列生成部 18における透力情報の具体的な拡散方法の例（ (A)— (C ) )を以下に示す：

(A)誤り訂正/検出符号化された透力し情報 (Sビットとする)を {w} (i=0— S-l)、擬似乱数列を {r.Ki=0— mn-1 (画素ブロックの総数)）とした時に、埋め込み系列 {e}(i=0— mn-1)を以下のようにして求める。

e = r X w (i = 0一 mn-1)

i i i%S

ただし _W;=l or -1(誤り訂正/検出符号ィ匕された透力し情報の潘目のビット値が 1ならば 1、 0ならば- 1)とし、 r_;=l or -1の乱数列とする。また x%yは x^yで割った際の剰余を表す。

(B)誤り訂正/検出符号化された透力し情報 (Sビットとする)を {w}(i=0— S-l)、擬似乱数列を 2種類生成しそれぞれ {rl }(i=0— mn-l)、 {r2}(i=0— mn-l)とした時に、まず { rl } を用いて置換のための配列を生成する。例えば

[数 1]

0 1 2 3 … mn-1 ヽ

\ Po Pi P2 Pa … Pmn-i ノ

を表す配列 {p_;} (i=0— mn- 1)を以下のようにして決定する。ただし rl_;は 0— mn- 1以上の値をランダムに取るものと仮定する。

For( i = 0； i<=mn-l； i++ ) {

p = i;

For( i = 0 ; i<=mn-l； i++ ) {

r= rl.%mn;

a= p.;

P = P；

p = a; 次に、埋め込み系列 {e}(i=0— mn-1)を以下のようにして求める, e = r2 X w (i = 0一 mn— 1)

i pi pi%S

ただし _W;=l or -1(誤り訂正/検出符号ィ匕された透力し情報の潘目のビット値が 1ならば 1、 0ならば- 1)とし、 r2_;=l or -1の乱数列とする。また x%yは xを yで割った際の剰余を表す。上記のように、 {rl }は {p}を生成するための擬似乱数列であり、 { }は }の拡散を行うための擬似乱数列である。

(C)誤り訂正/検出符号化された透力し情報 (Sビットとする)を {w} (i=0— S-l)、擬似乱数列を {r}(i=0— mn-1)とした時に、埋め込み系列 {e}(i=0— mn_l)を以下のようにして求める。

e = ( r X w ) (ι = 0一 mn— 1)

i k=0— S- 1 (i+k)%mn k

なお、上記の例では 2値ィ匕乱数系列を拡散に用いたが、別の乱数系列、例えばガウス分布に従う乱数系列などを用いて拡散を行っても構わない。

[0049] 次に、本実施例の電子透かし埋め込み装置 10のブロック毎埋め込み部 14について説明する。ブロック毎埋め込み部 14の構成を図 7に示し、その処理の流れを図 8に示す。図 7に示すように、ブロック毎埋め込み部 14は、埋め込み項選定部 19、周波数選定部 20、及び周波数パターン重畳部 21を有している。以下、ブロック毎埋め込み部 14の動作について各部の動作を含めて詳細に説明する。

[0050] 図 8に示すように、画素ブロック、埋め込み系列、埋め込み強度値がブロック毎埋め込み部 14に入力されると (ステップ 31)、埋め込み項選定部 19は、画素ブロックの位置情報に基づいて埋め込み系列の中の一つの項を選定する（ステップ 32)。例えば、図 9に示すように、画素ブロック位置情報が (m0、 ηθ)である場合に、 i=m0+n0 X m (m は x方向総ブロック数)となる埋め込み系列の項 eを選ぶなどとして、ブロック位置に対して 1対 1に対応する埋め込み系列の項を選定する。

[0051] 次に、周波数選定部 20は、埋め込み系列の項の符号から、周波数を選定する (ステツプ 33)。そして、周波数パターン重畳部 21が、選定された周波数に対応する 2次元波形パターンを生成し、振幅を埋め込み強度値倍して該当の画素ブロックに重畳し、埋め込み済みブロックを得て (ステップ 34)、それを出力する (ステップ 35)。プロック埋め込み部 14は、全画素ブロックに対して上記の処理を行う。

[0052] 以下、ブロック埋め込み部 14における周波数選定部 20と周波数パターン重畳部 2 1における処理にっ、てより詳細に説明する。

[0053] まず、周波数選定部 20について詳細に説明する。

[0054] 周波数選定部 20の構成を図 10に、処理の流れを図 11に示す。図 10に示すように

、周波数選定部 20は、埋め込み系列項符号取得部 22と選定部 23と符号対応周波数データベース ₂₄を有して、る。

[0055] 図 11に示すように、周波数選定部 20は、埋め込み項選定部 19力もの埋め込み系列項値を入力とし (ステップ 41)、埋め込み系列項符号取得部 22は埋め込み系列項値の符号を得る (ステップ 42)。符号としては (+、 -、 0)の三値を取りうる。次に選定部 23が、埋め込み系列項値符号に対応する周波数を、符号対応周波数データベース 24から検索し、選定された周波数として出力する (ステップ 43)。符号対応周波数データベース 24の構成を図 12に示す。符号対応周波数データベース 24には、埋め込み系列項符号取得部 22の各々の出力に対して、対応する周波数が記録'蓄積されている。一つの符号に対して対応する周波数が一つでなくとも良ぐ図 12の符号" の場合のように、複数の周波数の組が対応して!/、ても良、。

[0056] なお、本願明細書全体及び特許請求の範囲において、 "周波数"の用語の意味は、特に区別して用いる場合を除き、単一の周波数のみならず、上記の符号" "の場合のように、 1つの符号 (もしくは 0、もしくは後述する量子化値）に対応する複数の周波数も含むものとする。

[0057] また、ここで周波数とは 2次元波形パターンを表す 2次元周波数であって、原画像の画素サイズを基準とした相対的な周波数を表すものとする。例えば X X Y画素の原画像に対して、 X方向で 2波長の波形を表す周波数と、 2X X 2Y画素の原画像に対して、 X方向に 2波長の波形を表す周波数は同じ値となるように画素サイズで正規ィ匕されているものとする。

[0058] 次に、ブロック毎埋め込み部 14における周波数パターン重畳部 21について詳細に説明する。 [0059] 周波数パターン重畳部 21の構成を図 13に示し、処理の流れを図 14に示す。図 13 に示すように、ブロック毎埋め込み部 14における周波数パターン重畳部 21は、波形パターン生成部 25と波形パターン重畳部 26とを有している。

[0060] 図 14に示すように、周波数パターン重畳部 21には画素ブロック、周波数選定部 20 により選定された周波数、及び埋め込み強度値が入力され (ステップ 51)、波形バターン生成部 25が、選定された周波数に対応する波形パターンを生成する (ステップ 5 2)。そして、波形パターン重畳部 26が、図 15に示すように、波形パターンの振幅を、埋め込み強度値の値で増幅し、増幅された波形パターンを画素ブロックに重畳し (ステツプ 53)、波形パターンが埋め込まれた埋め込み済みブロックを出力する (ステップ 54)。

[0061] 波形パターン生成部 25が生成する波形パターンは、画素ブロックと同じ大きさの 2 次元パターンとする。また、選定された周波数が複数ある場合は、それぞれの波形パターンを加算し、得られたパターンのエネルギーを周波数一つの場合と同じとなるように振幅を正規ィ匕したものを波形パターンとする。波形パターン重畳部 26における重畳の処理を式で表せば、

{1 }:画素ブロック（0〈=KX、 0〈=j〈Y:X XYはブロックの画素サイズ）

ij

{W }:波形パターン（0〈=KX、 0〈=j〈Y)

ij

S :埋め込み強度値

とした時に、埋め込み済みブロックの各画素値は

I， =1 + s XW (0〈=i〈X、 0〈=j〈Y)

ij ij ij

となる。

[0062] また、画像に波形パターンを重畳する際に、埋め込み強度値だけではなぐ特開 2 003— 78756号公報記載の方法のように、画像の局所的複雑度を計測し、画素プロックの重畳対応個所が視覚的に目立ちにくい部分であれば波形の振幅を強め、逆に視覚的に目立ちやすい部分であれば波形の振幅を弱めて重畳する適応的な重畳を行っても良い。

[0063] 以上のようにして、ブロック毎埋め込み部 14において画素ブロックを順次生成し、原画像中の全てのブロックについて埋め込み済み画素ブロックを得た後、画像出力部 15において、埋め込み済み画素ブロック群を各々もとの画素ブロックの位置に配置して得られる画像を再構成し、これを電子透かし埋め込み済み画像として出力する

[0064] 図 16に原画像と電子透かし埋め込み済み画像のイメージを説明する図を示す。電子透かし埋め込み済み画像は、ブロック毎に重畳されている波形パターンが独立な形となる。なお、図 16は説明のために波形パターンを非常に強調しているが、実際には殆ど視覚的に感知できない程度の振幅として重畳される。

[0065] (電子透力しの検出）

上記のようにして得られた電子透かし埋め込み画像が、例えば非特許文献 1に記載の方法のように紙媒体に印刷され、印刷された画像をカメラを用いて入力し、枠線などを用いて幾何変換の補正が行われて得られる画像を、電子透かし検出対象として検出を試みる場合について以下に説明する。なお、紙媒体に印刷された画像を力メラを用いて入力することは画像入力の一例に過ぎず、もちろん紙媒体を介さずに電子データとしての画像を入力するようにしてもょ、。

[0066] 上記のようにして電子透力埋め込み済画像を取得する場合、電子透かし検出対象画像は幾何変換補正精度による誤差のため、もともとの電子透力埋め込み画像と比較して、若干の幾何学的な歪み、例えば平行移動、線形'非線形歪みなどの影響を受けている。第 1の実施例における電子透かし検出装置は、このような若干の幾何歪みを許容しながら、電子透力しを高速に検出することができる。以下、第 1の実施例における電子透かし検出装置について説明する。

[0067] 本発明の第 1の実施例における電子透かし検出装置 30の構成を図 17に示し、電子透かし検出装置 30の処理の流れを図 18に示す。

[0068] 図 17に示すように、電子透かし検出装置 30は、画像入力部 31、ブロック分割部 32 、ブロック毎検出部 33、及び、透力し情報逆拡散部 34を有している。図 18に示すように、電子透かし検出装置 30は、画像入力部 31を介して電子透かし検出対象画像を取得する (ステップ 61)。そして、ブロック分割部 32が、電子透かし検出対象画像を画素ブロックに分割する (ステップ 62)。各画素ブロックはブロック毎検出部 33に入力され、ある画素ブロックについて、ブロック毎検出部 33は、 2つ周波数の中で、大きいエネルギーをもつほうの周波数を決定し (ステップ 63)、決定された周波数に対応した符号を 1に付したものを当該画素ブロック力の検出値とし、これを検出値行列におけるブロック位置に対応する要素に代入する（ステップ 64)。この処理を全ての画素ブロックに対して行うことにより検出値行列を得る (ステップ 65の Yes)。透かし情報逆拡散部 34は、上記検出値行列の要素を逆拡散して得られる情報を検出透かレ f青報として出力する (ステップ 66)。

[0069] 次に、電子透かし検出装置 30の各構成部について詳細に説明する。

[0070] 電子透かし検出装置 30のブロック分割部 32の処理内容は、電子透かし埋め込み装置 10のブロック分割部 12と全く同一であるので、電子透かし検出装置 30のブロック毎検出部 33から説明する。

[0071] 図 19にブロック毎検出部 33の構成を示し、その処理の流れを図 20に示す。図 19 に示すように、ブロック毎検出部 33は、周波数対応検出値決定部 35、検出値行列設定部 36、及び符号対応周波数データベース 37を有している。なお、符号対応周波数データベース 37は、電子透かし埋め込み装置 10の符号対応周波数データベース 24と同一である。

[0072] 図 20に示すように、ブロック毎検出部 33にはブロック分割部 32からある画素ブロックが入力され (ステップ 71)、周波数対応検出値決定部 35は、入力された画素ブロックに対し、符号対応周波数データベース 37内の各符号に対応付けられた周波数のエネルギー、即ちパワースペクトルを周波数毎に求める。この際、一つの符号に複数の周波数が対応付けられている場合は、各々の周波数のエネルギーの合計を求める。

[0073] なお、本願明細書全体及び特許請求の範囲において、 "周波数のエネルギー"の用語の意味は、単一の周波数のエネルギーのみならず、上記のような場合における各々の周波数のエネルギーの合計を含むものとする。

[0074] このようにして得られる 2つ（+、一の符号に対応）の周波数のエネルギーの大小比較を行い、より大きなエネルギーを持つ周波数を求め（ステップ 72)、符号対応周波数データベース 37内からその周波数に対応する符号 (+, 0又は一)を決定し、この符号を 1に付した値を検出値として出力する (ステップ 73)。ただし本実施例のように、 0 と、 +又は一の符号を一括りにして周波数と対応付けている場合は、周波数に対応する符号として 0はなく +又は一のヽずれかを選択する。

[0075] そして、検出値行列設定部 36が、当該画素ブロックの位置情報に対応した検出値行列の要素を、上記の検出値に設定する (ステップ 74)。即ち、ステップ 74において、 n行 m列の行列である検出値行列 D={d }に対し、現在処理中の画素ブロックの位置情報 (m0, ηθ)に対応する要素 d の値を検出値に設定する。

mOnO

[0076] ブロック毎検出部 33において全ての画素ブロックに対して上記処理を繰り返すことにより、検出値行列の全ての要素が決定される。電子透かし検出対象画像と最終的な検出値行列の例を図 21に示す。埋め込み時に重畳された周波数パターンが十分大きなエネルギーをもっているとすれば、対応する 1、もしくは 1の値が検出値行列の各要素に設定される。

[0077] 次に、電子透かし検出装置 30の透かし情報逆拡散部 34について詳細に説明する

[0078] 透力し情報逆拡散部 34の構成を図 22に示し、その処理の流れを図 23に示す。図 22に示すように、透かし情報逆拡散部 34は、一次元化処理部 38、擬似乱数生成器 39、逆拡散部 40、誤り訂正 Z検出復号部 41を有している。

[0079] 図 23に示すように、透力し情報逆拡散部 34には、ブロック毎検出部 33により得られた検出値行列が入力され (ステップ 81)、一次元化処理部 38が、検出値行列を長さ m X nの一次元系列である検出対象系列に変換し、検出対象系列を得る (ステップ 82)。この変換手順は、電子透力し埋め込み装置 10における埋め込み項選定部 19 と同様の規則に基づくものとする。例えば、埋め込み項選定部 19が前述した規則で埋め込み項を選定していた場合、一次元化処理部 38は、図 24に示すように、検出値行列の (m0, ηθ)要素を、検出対象系列の項 d (i=m0+n0 X m (mは x方向総ブロック数))として設定する。

[0080] 次に逆拡散部 40は、検出対象系列を擬似乱数生成器 39を用いて生成される擬似乱数列を用いて逆拡散し、復号対象情報を得る (ステップ 83)。擬似乱数生成器 39 は電子透力し埋め込み装置 10の擬似乱数生成器 17と同一である。なお、埋め込み時に、擬似乱数生成の初期値を透力しの鍵パラメータとして、外部から入力されるパラメータとしていた場合は、同じ初期値を擬似乱数生成器 39に与え、埋め込み時の擬似乱数列と同一な擬似乱数列を得るようにする。

[0081] 最後に、誤り訂正/検出復号部 41が、復号対象情報に対して誤り訂正/検出復号を行い、検出透かレ報を得る (ステップ 84)。この際、復号対象情報中の誤りを検出した場合、訂正可能であれば訂正して検出透力し情報として出力し、訂正不可能な誤りを検出した場合は電子透かし検出不可能を出力する。

[0082] 上記のステップ 83における具体的な逆拡散方法としては、埋め込み時の拡散方法に対応して以下のような方法を用いることができる（以下の (A)— (C)がそれぞれ埋め込み時の拡散方法 (A)— (C)に対応する）：

(A)検出対象系列 {d}(i=0— mn-l)、擬似乱数列を {r}(i=0— mn_l)とした時に、復号対象情報 (Sビットとする) {c } (k=0— S-1)を以下のようにして求める。なお、 Corは復号

k k 対象情報における k番目のビットの相関値を意味する。

[0083] Cor =∑ (d Xr) (k = 0— S— 1)

k (i=0— mn- l) D (i%S=k) i i

を求め、

Cor 〉= 0→ c = "1"

k k

Cor く 0 → c = "0"

k k

のようにビット値を決定する。ただし、 r = l or 1の乱数列とする。また x%yは Xを yで割つた際の剰余を表す。また、∑ は、 iを Sで割った余りが kになるような iに

(i=0— mn-l)n ( k)

つ!、ての総和をとることを表す。

(B)検出対象系列 {d}(i=0— mn-l)、擬似乱数列を 2種類生成しそれぞれ {^½=0— mn- 1)、 {r2}(i=0— mn- 1)とした時に、復号対象情報 (Sビットとする) {c } (k=0— S- 1)を以

i k

下のようにして求める。まず { rl }を用いて置換のための配列 {p}を埋め込み時と同様に生成する。

[0084] 次に、

を求め、

Cor 〉= 0→ c = "1"

k k

Cor く 0 → c = "0"

k k のようにビット値を決定する。ただし r2_;= l or -1の乱数列とする。また x%yは x で割つた際の剰余を表す。

(C)検出対象系列 {d}(i=0— mn-l)、擬似乱数列を {r}(i=0— mn-1)とした時に、復号対象情報 (Sビットとする) {c } (k=0— S-1)を以下のようにして求める。

k

[0085] Cor =∑ (d Xr ) (k = 0 S- 1)

k (i=0— mn-1) i (i+k)%mn

を求め、

Cor 〉= 0→ c = T

k k

Cor く 0 → c = "0"

k k

のようにビット値を決定する。ただし r_;= l or -1の乱数列とする。また x%yは X で割つた際の剰余を表す。

[0086] (第 1の実施例の効果）

本実施例によれば、透力情報は原画像に対し、画素ブロック毎に特定の周波数の波形パターンとして重畳されているため、検出時において、電子透かし検出対象画像に若干の幾何歪が生じて画素ブロックの切り出し位置が若干ずれても、 2つの周波数のうち、大きいエネルギーをもつほうの周波数はある程度安定しているため、口バストな検出が可能である。

[0087] また、検出処理においては、小ブロックごとにいくつかの周波数のパワースペクトルを計算するのみであり、大きなサイズの 2次元直交変換など、大きな計算量を必要とする処理が不要なため、高速に検出処理を実現できる。

[0088] [第 2の実施例]

次に、本発明の第 2の実施例について説明する。

[0089] 第 1の実施例と第 2の実施例とでは、電子透かし埋め込み装置 10における埋め込み系列の画素ブロックへの埋め込み方法が異なる。また、埋め込み方法の違いに対応して、電子透かし検出装置 30における透力し情報の検出方法が異なる。より具体的には、ブロック毎埋め込み部の処理とブロック毎検出部の処理が第 1の実施例と第 2の実施例とで異なる。以下に説明する第 1の実施例と第 2の実施例とで異なる部分以外は、第 1の実施例と同一である。

[0090] (電子透かしの埋め込み）本発明の第 2の実施例における電子透力し埋め込み装置 10内のブロック毎埋め込み部 50の構成を図 25に示し、その処理の流れを図 26に示す。

[0091] 図 25に示すように、ブロック毎埋め込み部 50は、埋め込み項選定部 51、周波数選定部 52、周波数パターン重畳部 53を有している。

[0092] 図 26に示すように、ブロック毎埋め込み部 50は、第 1の実施例と同様に、画素ブロック、埋め込み系列、埋め込み強度値を入力とし (ステップ 91)、埋め込み項選定部 5 1にお!/、て、画素ブロックの位置情報に基づ!/、て埋め込み系列の中の一つの項を選定する (ステップ 92)。例えば、第 1の実施例と同様にして図 9に示すように、画素プロック位置情報が (m0、 ηθ)である場合に、 i=mO+nO X m (mは x方向総ブロック数)となる埋め込み系列の項 eを選ぶなどとして、ブロック位置に対して 1対 1に埋め込み系列の項を選定する。

[0093] 次に、周波数選定部 52は、埋め込み系列の項の符号から、周波数を選定する (ステツプ 93)。そして、周波数パターン重畳部 53が、選定された周波数に対応する 2次元波形パターンを生成し、振幅を埋め込み系列の項値の絶対値、及び埋め込み強度値で増幅して該当の画素ブロックに重畳し、埋め込み済みブロックを得て (ステツプ 94)、それを出力する (ステップ 95)。

[0094] 以下、周波数選定部 52と周波数パターン重畳部 53について詳細に説明する。

[0095] 周波数選定部 52の構成を図 27に示し、その処理の流れを図 28に示す。図 27に示すように、周波数選定部 52は、埋め込み系列項符号取得部 54、選定部 55、及び符号対応周波数データベース 56を有して、る。

[0096] 図 28に示すように、周波数選定部 52に埋め込み系列項値が入力されると (ステツプ 101)、埋め込み系列項符号取得部 54は埋め込み系列項値の符号を得る (ステツプ 102)。符号としては (+、一、 0)の三値を取りうる。次に選定部 55が、埋め込み系列項値符号に対応する周波数を、符号対応周波数データベース 56から検索し、選定された周波数として出力する (ステップ 103)。符号対応周波数データベース 56の構成は図 12に示したものと同一である。

[0097] 次に周波数パターン重畳部 53の構成を図 29に示し、処理の流れを図 30に示す。

図 29に示すように、周波数パターン重畳部 53は、波形パターン生成部 57と波形パターン重畳部 58とを有して、る。

[0098] 図 30に示すように、周波数パターン重畳部 53には、画素ブロック、選定された周波数、埋め込み強度値、埋め込み系列項値が入力され (ステップ 111)、波形パターン生成部 57が選定された周波数に対応する波形パターンを生成する (ステップ 112)。波形パターンは画素ブロックと同じ大きさの 2次元パターンとする。また、選定された周波数が複数ある場合は、それぞれの波形パターンを加算し、得られたパターンのエネルギーを周波数一つの場合と同じとなるように振幅を正規ィ匕したものを波形パターンとする。次に、波形パターン重畳部 58が、図 31に示すように、波形パターンの振幅を、埋め込み系列項値の絶対値及び埋め込み強度値で増幅し、増幅された波形パターンを画素ブロックに重畳する。この処理を式で書けば、

{1 }:画素ブロック（0〈=KX、 0〈=j〈Y： X X Yはブロックの画素サイズ）

{W }:波形パターン（0〈=KX、 0〈=j〈Y)

ij

S:埋め込み強度値

e：埋め込み系列項値

k

とした時に、埋め込み済みブロックの各画素値は

Γ =1

ij ij + I e | X s XW (0〈=i〈X、 0〈=j〈Y)

k ij

となる。ただし卜 Iは絶対値を表す記号とする。

[0099] また、第 1の実施例と同様、画像に波形パターンを重畳する際に、埋め込み強度値だけではなぐ特開 2003— 78756号公報記載の方法のように、画像の局所的複雑度を計測し、画素ブロックの重畳対応個所が視覚的に目立ちにくい部分であれば波形の振幅を強め、逆に視覚的に目立ちやすい部分であれば波形の振幅を弱めて重畳する適応的な重畳を行っても良い。

[0100] (電子透力しの検出）

次に、本発明の第 2の実施例における電子透かし検出装置 30におけるブロック毎検出部 60について説明する。

[0101] ブロック毎検出部 60の構成を図 32に示し、その処理の流れを図 33に示す。図 32 に示すように、ブロック毎検出部 60は、周波数対応検出値決定部 61、検出値行列設定部 62、及び符号対応周波数データベース 63を有している。なお、符号対応周波数データベース 63は、電子透かし埋め込み装置 10の符号対応周波数データベース 56と同一のものである。

[0102] 図 33に示すように、ブロック毎検出部 60にはブロック分割部 32から画素ブロックが入力され (ステップ 121)、周波数対応検出値決定部 61は、入力された画素ブロックに対し、符号対応周波数データベース 63内の各符号に対応付けられた周波数のェネルギー、即ちパワースペクトルを周波数毎に求める。この際、一つの符号に複数の周波数が対応付けられている場合は、各々の周波数のエネルギーの合計を求める。このようにして得られる 2つ（+、一の符号に対応）の周波数のエネルギーの内、より大きなエネルギーを持つ周波数を求め（ステップ 122)、符号対応周波数データベース 63内からその周波数に対応する符号 (0と、 +又は一)を決定し、この符号に上記エネルギーを乗じた値を検出値として出力する (ステップ 123)。ただし本実施例のように、 0と、 +又は一の符号を一括りにして周波数と対応付けている場合は、周波数に対応する符号として 0はなく +又は一のいずれかを選択する。

[0103] 次に検出値行列決定部 62が、 n行 m列の行列である検出値行列 D={d }に対し、現在処理中の画素ブロックの位置情報 (m0、 ηθ)に対応する要素 d の値を、検出値に mOnO

設定する (ステップ 124)。

[0104] 全ての画素ブロックに対して上記処理を繰り返すことにより、検出値行列の全ての要素が決定される。電子透かし検出対象画像と最終的な検出値行列の例を図 34に示す。検出値行列の各要素は、対応する画素ブロックに重畳された周波数パターンに対応して符号が定まり、その周波数のエネルギー、即ち波形の振幅が絶対値に対応している。

[0105] この処理の後、第 1の実施例と同様にして、検出値行列を元に逆拡散処理を行うことにより検出透かレ f青報が得られる。

[0106] (第 2の実施例の効果）

本実施例によれば第 1の実施例と比べて、透力し情報を拡散して得られる埋め込み系列の値を直接周波数パターンの振幅に乗じて画素ブロックに重畳し、検出時も周波数エネルギー、即ち振幅を利用するため、検出時の逆拡散演算、即ち相関演算の振る舞いが改善し、画質'検出性能の向上が図れる。 [0107] [第 3の実施例]

次に、本発明の第 3の実施例について説明する。

[0108] 第 3の実施例と第 1、第 2の実施例とでは、電子透かし埋め込み装置 10における埋め込み系列の画素ブロックへの埋め込み方法が異なる。また、埋め込み方法の違いに対応して、電子透かし検出装置 30における透力し情報の検出方法が異なる。より具体的には、ブロック毎埋め込み部の処理とブロック毎検出部の処理が第 3の実施例と第 1、第 2の実施例とで異なる。以下に説明する第 3の実施例と第 1、第 2の実施例とで異なる部分以外は、第 1の実施例と同一である。

[0109] (電子透かしの埋め込み）

第 3の実施例におけるブロック毎埋め込み部 70の構成を図 35に示し、その処理の流れを図 36に示す。図 35に示すように、ブロック毎埋め込み部 70は、埋め込み項選定部 71、周波数選定部 72、及び周波数パターン重畳部 73を有している。以下、第 3 の実施例におけるブロック毎埋め込み部 70の動作について各部の動作を含めて詳細に説明する。

[0110] 図 36に示すように、画素ブロック、埋め込み系列、埋め込み強度値がブロック毎埋め込み部 70に入力されると (ステップ 131)、埋め込み項選定部 71は、第 1の実施例と同様にして画素ブロックの位置情報に基づいて埋め込み系列の中の一つの項を選定する (ステップ 132)。

[0111] 次に周波数選定部 72は、埋め込み系列の項の値から、周波数を選定する (ステツプ 133)。そして、周波数パターン重畳部 73が、選定された周波数に対応する 2次元波形パターンを生成し、振幅を埋め込み強度値倍して該当の画素ブロックに重畳し、埋め込み済みブロックを得て (ステップ 134)、それを出力する（ステップ 135)。ブロック埋め込み部 70は、全画素ブロックに対して上記の処理を行う。

[0112] 以下、ブロック埋め込み部 70における周波数選定部 72と周波数パターン重畳部 7 3における処理についてより詳細に説明する。

[0113] まず、周波数選定部 72について詳細に説明する。

[0114] 周波数選定部 72の構成を図 37に、処理の流れを図 38に示す。図 37に示すように、周波数選定部 72は、埋め込み系列項量子化部 74と選定部 75と量子化対応周波数データベース 76を有して、る。

[0115] 図 38に示すように、周波数選定部 72は、埋め込み項選定部 71からの埋め込み系列項値を入力とし (ステップ 141)、埋め込み系列項量子化部 74が埋め込み系列項値を量子化し、量子化埋め込み系列項値を得る (ステップ 142)。そして、選定部 75 力量子化埋め込み系列項値に対応する周波数を、量子化値対応周波数データべース 76から検索し、選定された周波数を得て (ステップ 143)、それを出力する (ステップ 144)。

[0116] 埋め込み系列項量子化部 74による量子化の方法としては、図 39に示すような方法がある。図 39に示す (a)—（c)の量子化はそれぞれ以下のような演算により行われる

(a)二値化

Xを埋め込み系列項値とした時に、

x<0 → -1

x>=0→ 1

のようにニ値ィ匕する。

(b)三値化

Xを埋め込み系列項値とした時に

x<0→ -1

x=0→ 0

x>0→ 1

のように三値ィ匕する。

[0117] (c) n値ィ匕

Xを埋め込み系列項値とした時に、

[0118] [数 2] x<-nq/2 → -n/2

-nq/2<x<(n/2-l)q → Lx/q」（|_ x」は xを超えない最大の整数を表す) x>(n/2-l)q→ n/2 - 1

のように n値ィ匕する。

なお、（c)のように等幅量子化ではなぐ不等幅量子化を用いても構わない。

[0119] 上記のステップ 143において選定部 75が参照する量子化値対応周波数データべース 76の構成を図 40に示す。なお、この例は上記の三値ィ匕の場合の例である。図 4 0に示すように、量子化値対応周波数データベース 76には、埋め込み系列項量子化部 74の各々の出力に対して、対応する周波数が予め記録 '蓄積されている。この際、一つの量子化値に対して対応する周波数が一つでなくとも良ぐ図 40の量子化値 0の場合のように、複数の周波数の組が対応していても良い。なお、ここで周波数とは 2次元波形パターンを表す 2次元周波数であって、原画像の画素サイズを基準とした相対的な周波数を表すものである。例えば X X Y画素の原画像に対して、 X方向で 2波長の波形を表す周波数と、 2X X 2Y画素の原画像に対して、 X方向に 2波長の波形を表す周波数は同じ値となるように画素サイズで正規ィ匕されている。

[0120] ブロック毎埋め込み部 70における周波数パターン重畳部 73については第 1の実施例もしくは第 2の実施例と同様である。即ち、選択された周波数パターンの振幅を埋め込み強度値で増幅するか、もしくは、量子化が二値化、三値ィヒである場合において埋め込み系列項値の絶対値と埋め込み強度値で増幅する。

[0121] (電子透力しの検出）

図 41に、第 3の実施例におけるブロック毎検出部 80の構成を示し、その処理の流れを図 42に示す。図 41に示すように、第 3の実施例のブロック毎検出部 80は、周波数対応検出値決定部 81、検出値行列設定部 82、及び量子化値対応周波数データベース 83を有している。なお、量子化値対応周波数データベース 83は、第 3の実施例の電子透力し埋め込み装置 10の量子化値対応周波数データベース 76と同一である。

[0122] 図 42に示すように、ブロック毎検出部 80にはブロック分割部 32からある画素ブロックが入力され (ステップ 151)、周波数対応検出値決定部 81が、当該画素ブロックに対し、量子化値対応周波数データベース 83内の各量子化値に対応付けられた周波数のエネルギー、即ちパワースペクトルを周波数毎に求める。この際、一つの量子化値に複数の周波数が対応付けられている場合は、その量子化値に対応する各々の周波数のエネルギーの合計を求める。このようにして得られる各周波数のエネルギーの内、最大のエネルギーを持つ周波数を求める (ステップ 152)。そして、量子化値対応周波数データベース 83から、最大のエネルギーを持つ周波数に対応する量子化値を決定し、当該画素ブロックに対応する検出値として出力する (ステップ 153)。そして、検出値行列設定部 82が、当該画素ブロックの位置情報に対応した検出値行列の要素を、上記の検出値に設定する (ステップ 154)。即ち、ステップ 154において、 n行 m列の行列である検出値行列 D={d }に対し、現在処理中の画素ブロックの位置情報 (m0、 ηθ)に対応する要素 d の値を検出値に設定する。

mOnO

[0123] ブロック毎検出部 80において全ての画素ブロックに対して上記処理を繰り返すことにより、検出値行列の全ての要素が決定される。電子透かし検出対象画像と最終的な検出値行列の例は図 21に示したものと同様である。

[0124] 第 3の実施例における電子透かし検出装置 30のその他の構成は第 1もしくは第 2の実施例で説明したものと同様である。

[0125] (第 3の実施例の効果）

本実施例によれば、透力情報は原画像に対し、画素ブロック毎に特定の周波数の波形パターンとして重畳されているため、検出時において、電子透かし検出対象画像に若干の幾何歪が生じて画素ブロックの切り出し位置が若干ずれても、複数の周波数のうち、最大エネルギーをもつ周波数はある程度安定しているため、ロバストな検出が可能である。

[0126] また、検出処理においては、小ブロックごとにいくつかの周波数のパワースペクトルを計算するのみであり、大きなサイズの 2次元直交変換など、大きな計算量を必要とする処理が不要なため、高速に検出処理を実現できる。 [0127] なお、第 2の実施例における電子透かし検出装置は、第 3の実施例において例として示した 2値化量子化、 3値化量子化を利用した電子透かし埋め込み済み画像に対しても検出処理することが可能である。この場合、特に画像の局所的複雑度に応じて埋め込み強度を適応的に変化させて埋め込む場合など検出が安定するブロックと、もとの原画像パターンとの干渉力検出が不安定なブロックが混在している場合に、より安定したブロックからの検出値に重みをおいた検出を行えるため、第 3の実施例の検出よりも検出性能の向上が図れる。

[0128] [第 4の実施例]

次に本発明の第 4の実施例について説明する。第 4の実施例は、第 1もしくは第 2の実施例で説明した方法で埋め込んだ電子透力しの検出に関するものである。本発明の第 4の実施例において、以下に説明する部分以外は、第 1もしくは第 2の実施例において説明した構成と同一である。

[0129] 本発明の第 4の実施例におけるブロック毎検出部 90の構成を図 43に示し、その処理の流れを図 44に示す。図 43に示すように、ブロック毎検出部 90は、周波数対応検出値決定部 91、検出値行列設定部 92、符号対応周波数データベース 93を有している。ブロック毎検出部 90は画素ブロックを入力とし (ステップ 161)、周波数対応検出値決定部 91が、電子透かし埋め込み装置 10内の符号対応周波数データべ一スと同一の符号対応周波数データベース 93内の、各符号に対応付けられた周波数のエネルギー、即ちパワースペクトルを各々求める（ステップ 162)。この際、一つの符号に複数の周波数が対応付けられている場合は、各々の周波数のエネルギーの合計を求める。このようにして得られる 2つ（+、一の符号に対応）の周波数のェネルギ一に対し、 +の符号に対応する周波数のエネルギー値から、一の符号に対応する周波数のエネルギー値を減算し、減算した結果を検出値として出力する (ステップ 16 3)。

[0130] 次に検出値行列決定部 92が、 n行 m行列である検出値行列 D={d }に対し、現在処理中の画素ブロックの位置情報 (mO, ηθ)に対応する要素 d の値を検出値に設定す mOnO

る（ステップ 164)。

[0131] 全ての画素ブロックに対して上記処理を繰り返すことにより、検出値行列の全ての要素が決定される。電子透かし検出対象画像と最終的な検出値行列の例は図 34に示すものと同様である。検出値行列の各要素は、対応する画素ブロックに重畳された周波数パターンに対応して符号が定まり、その周波数のエネルギーから他方の周波数のエネルギーを減算した値が絶対値に対応している。

[0132] なお、上記の処理に代えて、図 45に示すように、 2つ（+、一の符号に対応）の周波数のエネルギーの大小比較をし、大き、エネルギーと小さ、エネルギーの差の絶対値を求め（ステップ 173)、符号対応周波数データベース 93から、大きいエネルギーをもつほうの周波数に対応する符号 (+又は一)を決定し、この符号に上記周波数エネルギ一の差を乗じた値を検出値としてもょ、 (ステップ 174)。

[0133] (第 4の実施例の効果）

本実施例によれば第 1、第 2の実施例と比べて、検出値の決定の仕方として埋め込みに利用する 2つの周波数エネルギーの差を利用することにより次の効果がある。

[0134] 元の原画像の絵柄に、埋め込みに用いる 2つの周波数の一方の周波数に対応する周波数パターンに相当する部分があり、その部分に電子透力しとして重畳する周波数の波形パターンが絵柄とは異なるほうのパターンである場合に、第 2の実施例の場合は検出値として埋め込んだ符号とは逆の符号を大きな絶対値で設定してしまうため逆拡散時に大きな雑音となってしまうが、本実施例では 2つの周波数エネルギーの差の絶対値になるため、相対的に雑音のエネルギーを減らすことが可能なため、より安定した電子透かし検出を実現できる。

[0135] [第 5の実施例]

次に本発明の第 5の実施例について説明する。以下、第 1一第 4の実施例と異なる部分を中心に説明する。即ち、本発明の第 5の実施例において、以下に説明する部分以外は、第 1一第 4の実施例において説明した構成を適宜使用することができる。

[0136] 本発明の第 5の実施例における電子透かし検出装置内のブロック分割部 100の構成を図 46に示し、処理の流れを図 47に示す。図 46に示すように、ブロック分割部 10 0は、領域分割部 101と画素ブロック切り出し部 102を有している。

[0137] 図 47を参照して、ブロック分割部 100における処理の流れを説明する。電子透かし検出装置 10内の画像入力部から検出対象画像を入力し (ステップ 181)、領域分割部 101が検出対象画像を予め定めた数 (m個 X n個）の分割領域に分割する (ステツプ 182)。次に、図 48に示すように、画素ブロック切り出し部 102が、分割領域の上下左右の端から、予め定めたマージンを見込み、例えば上下左右とも分割領域の辺の長さの 1割をマージンとして見込み、マージンを除いた分割領域の中心力画素プロックを切り出して (ステップ 183)、順次画素ブロックを出力する (ステップ 184)。出力される画素ブロックには、当該画素ブロックの検出対象画像上での位置情報、正確には分割領域の検出対象画像上での位置情報が付与されている。

[0138] (第 5の実施例の効果）

図 49を参照して第 5の実施例の効果を説明する。図 49に示すように、本実施例によれば、検出時の画素ブロックは、分割領域より内側の領域となる。これにより電子透かし検出対象画像に若干の幾何歪が生じて画素ブロックの切り出し位置が若干ずれても、画素ブロックがもともとの画素ブロックの境界をまたぐ確率が低くなる。即ち別の周波数パターンが重畳された画素を含まなくなるため、第 1一第 4の実施例と比べ、若干の幾何歪みに対してさらにロバストな検出が可能となる。

[0139] また、画素ブロックのサイズが第 1一第 4の実施例と比べ相対的に小さくなることから、検出処理の計算量が軽減され、より高速に検出処理を実現できる。

[0140] [第 6の実施例]

次に、本発明の第 6の実施例について説明する。以下、第 1一第 5の実施例と異なる部分を中心に説明する。即ち、本発明の第 6の実施例において、以下に説明する部分以外は、第 1一第 5の実施例において説明した構成を適宜使用できる。

[0141] 本発明の第 6の実施例における電子透かし検出装置内のブロック毎検出部中の周波数対応検出値決定部 110の構成を図 50に、処理の流れを図 51に示す。

[0142] 図 50に示すように、第 6の実施例における周波数対応検出値決定部 110は、畳み込み演算部 111、畳み込み結果絶対値加算部 112、検出値決定部 113を有している。また、周波数対応検出値決定部 110は、量子化値対応周波数データベース (または符号対応周波数データベース）に登録されて!、る各周波数に対応する畳み込みオペレータを有している。以下、図 51を参照して、処理の流れを説明する。

[0143] 周波数対応検出値決定部 110は、電子透かし検出装置内のブロック分割部力もの画素ブロックを入力とし (ステップ 191)、まず各周波数用エネルギーバッファ Eを 0に fk 初期化する (ステップ 192)。次に畳み込み演算部 111が、画素ブロック中の各画素に対して、各周波数に対応する畳み込みオペレータを施して畳み込み結果値を得る (ステップ 193)。図 52に、畳み込みオペレータの例を示す。

[0144] そして、畳み込み結果絶対値加算部 112が、着目している画素に対し、各周波数用エネルギーバッファに対応する畳み込み結果値の絶対値を加算する (ステップ 19

4)。この処理を画素ブロック中の全ての画素に対して行う（ステップ 195)。その結果から、検出値決定部 113が、最大値を取るエネルギーバッファに対応するほうの周波数を選出し、その周波数に対応した検出値を量子化値対応周波数データベース (または符号対応周波数データベース）を参照して決定し出力する (ステップ 196)。

[0145] なお、ある画素ブロックについて、各周波数に対して求めた上記絶対値の加算値を、例えば第 4の実施例における各周波数に対応するエネルギー値として使用できる。従って、第 4の実施例において、 +の符号に対応する周波数のエネルギー値から、 - の符号に対応する周波数のエネルギー値を減算することは、本実施例では、 +の符号に対応する周波数に対応する絶対値の加算値から、 -の符号に対応する周波数に対応する絶対値の加算値を減算することに相当する。

[0146] (第 6の実施例の効果）

本実施例によれば、図 52に示すように、各周波数に対応して、比較的小さな畳み込みオペレータを施すことにより周波数エネルギー相当値を求める。これは丁度、周波数に対応する方向微分処理にあたる。通常周波数のエネルギーを定義式どおりに求める場合には、の計算、即ち三角関数など一般に計算量の力かる処理をする必要があるが、本実施例によれば、単純な整数値ベースの畳み込み演算を施すのみで良いため、計算量が軽減され、周波数のエネルギーを定義式どおりに求める場合に比べてより高速に検出処理を実現できる。

[0147] [第 7の実施例]

次に、本発明の第 7の実施例について説明する。以下、第 1一第 6の実施例と異なる部分を中心に説明する。即ち、本発明の第 7の実施例において、以下に説明する部分以外は、第 1一第 6の実施例において説明した構成を適宜使用できる。 [0148] 本発明の第 7の実施例における電子透かし検出装置 30の構成を図 53に、処理の流れを図 54に示す。本実施例においては、画像入力部 31とブロック分割部 32との間に、画像サイズ正規ィ匕部 120を備えている。図 54を参照して本実施例の電子透かし検出装置 10における処理の流れを説明する。

[0149] 図 54に示すように、電子透かし検出装置 30は検出対象画像を入力したのち (ステップ 201)、検出対象画像を、予め定めた画素数の画像サイズとなるように拡大/縮小変換し、画像サイズを正規化したサイズ正規化検出対象画像を生成し、続くブロック分割部 32の入力とする。これ以降の処理は第 1の実施例等と同じである。

[0150] (第 7の実施例の効果）

本実施例によれば、検出対象画像のサイズを正規ィ匕して力実際の電子透かし検出処理を行う。一般に、正規化後の画像サイズが極端に大きくない限り、画像の拡大 /縮小処理に比べてその後段の電子透かし検出処理の方が計算量がかかる。正規化サイズは検出に問題な、サイズ (周波数パターンが潰れな、サイズ)以上であれば計算処理上問題な、ので、入力に対しては一般に縮小処理となることが多ヽ (拡大を必要とする場合には既に周波数パターンが潰れていて検出不可能である力 )。よつて、正規化処理によって、入力画像が大きければ大きいほど、計算量が軽減され、正規ィ匕を行わない場合と比べてより高速に検出処理を実現できる。

[0151] さらに、第 6の実施例で説明したように、周波数エネルギーを求めるのに畳み込み演算を用いて、る場合、画像サイズを正規ィ匕することによって周波数パターンの波長が確定することにより、図 55に示すように、畳み込みオペレータを単なる方向微分ではなぐ正規ィ匕後の波長を考慮したオペレータとすることができ、より高精度に周波数エネルギーを計測することができるため、よりロノストな検出を実現できる。

[0152] [第 8の実施例]

次に、本発明の第 8の実施例について第 1一第 7の実施例と異なる部分を中心に説明する。即ち、本発明の第 8の実施例において、以下に説明する部分以外は第 1一第 7の実施例の構成を適宜使用できる。以下の説明では本実施例を第 7の実施例に適用した場合について説明する。

[0153] 本発明の第 8の実施例における電子透かし検出装置 30の構成を図 56に、処理の流れを図 57に示す。図 56に示すように、本実施例の電子透かし検出装置 30は、画像サイズ正規ィ匕部 120とブロック分割部 32との間に前処理フィルタ処理部 121を備えている。

[0154] 本実施例では、図 57に示すように、画像サイズ正規ィ匕部 120から出力されるサイズ正規化検出対象画像に、前処理フィルタ処理部 121が前処理フィルタ処理を施し (ステツプ 213)、ブロック分割部 32が、フィルタ処理済みサイズ正規化検出対象画像をブロック分割する (ステップ 214)。

[0155] 前処理フィルタ処理に用いるフィルタとして、埋め込みに用いた周波数パターンの周波数を通過させる帯域通過フィルタ (バンドパスフィルタ）を用いることが望まし!/、。帯域通過フィルタによる帯域制限処理により、例えば図 58に示すように低周波数成分が低減される。原画像データの絵柄の周波数は低周波数成分が多いので、周波数パターンに対する原画像データの絵柄の影響を軽減できる。なお、前処理フィルタ処理部として、画像信号データの波形を微分する微分回路を用いることもできる。

[0156] フィルタ処理カ卩えて、クリッピング処理を行うことにより検出性能を更に改善できる。

クリッピング処理とは、例えば図 59に示すように、フィルタ処理済みの画像の信号波形のうち、予め定めた上限値と下限値を超える信号部分に丸め処理を施すことである。この結果、微弱な振幅の信号が相対的に強まることになる。従って、フィルタ処理済みの信号のレベルを設定値以内に抑えることができ、周波数パターンの検出感度を向上させることができる。

[0157] なお、本実施例を第 1一第 6の実施例に適用する場合は、サイズ正規ィ匕処理部を省き、前処理フィルタ処理部における帯域通過フィルタの通過帯域を、入力の画像サイズに応じて相対的に決定するようにすれば良、。

[0158] (第 8の実施例の効果）

本実施例によれば、検出対象画像のサイズを正規化し、サイズ正規化検出対象画像に対して、前処理フィルタを施すことにより、上記のように周波数パターンに対する原画像データの絵柄の影響を軽減し、電子透かしを信号、原画像を雑音とみなした時の S/N比を向上することができる。これにより、よりロバストな検出を実現することができる。 [0159] [第 9の実施例]

次に、本発明の第 9の実施例について第 1一第 8の実施例と異なる部分を中心に説明する。即ち、本発明の第 9の実施例において、以下に説明する部分以外は、第 1一第 8の実施例において説明した構成を適宜使用できる。

[0160] 以下の説明では、ブロック分割数は縦横同じ n個とし、利用する周波数は 2種類のみとし、周波数パターンは図 16のように一方を 90° 回転したパターン力もう一方になるようなものを仮定する。また、サイズ正規ィ匕処理を行う際には、分割されるブロックが正方形となるような縦横比を持つ正規ィ匕サイズの指定をしていることも仮定する。

[0161] 本発明の第 9の実施例では、電子透かし検出装置における透かレ隋報逆拡散部 1 30が本実施例特有の機能を有して、る。本実施例の透かし情報逆拡散部 130の構成を図 60に、処理の流れを図 61に示す。

[0162] 図 60に示すように、本実施例の透かし情報逆拡散部 130は、一次元化処理部 38 に代えて 90度毎一次元化処理部 131を有し、また、検出透かし情報選定部 135を更に備えている点が、図 22に示した第 1の実施例の透かし情報逆拡散部 34等と異なる。図 61を参照して、本実施例の透かし情報逆拡散部 130における処理の流れを説明する。

[0163] 透力し情報逆拡散部 130は検出値行列を入力とし (ステップ 221)、 90度毎一次元化処理部 131が、図 62に示すように検出値行列を 0度、 90度、 180度、 270度回転させた行列の各々から、第 1の実施例等と同様にして、検出対象系列を生成し、 4つの検出対象系列を検出対象系列群として出力する (ステップ 222)。この際、 90度回転、 270度回転した検出値行列力も得られる検出対象系列については、一次元化処理によって得られた検出対象系列の各項の値を、その値に対応付けられた周波数パターンと異なるもう一方の周波数パターンに対応付けられた値となるように変換する。例えば、第 1の実施例のように検出値の符号が周波数と対応付けられている場合は、検出値系列の全ての項の符号を反転させる。なお、 0度、 180度回転させた検出値行列から得られる検出対象系列については、特に変更を加えない。

[0164] 上記検出対象系列の項の値を変換する理由は次のとおりである。図 63に示すように、電子透力埋め込み済み画像が画像として 90度回転して電子透かし検出装置 3 0に入力された場合に対応する検出値行列は、回転してヽなヽ画像から得られる検出値行列と比較すると、各要素の配置が 90度回転し、かつ各要素の符号が反転した形になる。

[0165] まず、配置が 90度回転する理由については、画像が 90度回転したことによりブロックの配置も 90度回転したことによる。次に要素値が符号反転する理由は、画像の 90 度回転により各ブロックに重畳されている周波数パターンも 90度回転し、これにより埋め込みに用いられた周波数パターンではないもう一方の周波数パターンとみなせるためである。 90度回転してヽる電子透かし検出対象画像から検出を試みる場合、 —90度、即ち 270度回転した検出値行列を上記処理のようにして用意すれば、この 2 70度回転させ符号反転した検出値行列は、回転して!/ヽなヽ電子透かし検出対象画像から得られる検出値行列と一致する。

[0166] 続いて、図 61のステップ 223において、逆拡散部 133は、検出対象系列群の各検出対象系列について、各々逆拡散を行い、復号対象情報を 4つ生成し、これを復号対象情報群として出力する。

[0167] 次に誤り訂正/検出復号部 134は、復号対象情報群の各復号対象情報について、各々誤り訂正/検出復号処理を行う (ステップ 224)。そして、検出透かし情報選定部 135は、 4つの復号対象情報を復号して得られた結果のうち、訂正可能な誤りを含むものがある場合は、訂正を行って検出透かレ f青報として出力し、 4つ全てについて訂正不可能な誤りを検出した場合は、電子透かし検出不可能を出力する (ステップ 225

) o

[0168] (第 9の実施例の効果）

本実施例によれば、検出値行列の値を 90度毎回転、及び（90度回転、 270度回転に対する）符号反転をすることにより、電子透かし検出対象画像に 90度毎の回転が施されている場合でも電子透力しの検出が可能となる。

[0169] 単純に入力画像を 90度毎回転させて 4回検出試行する場合は、画像のブロック分割、ブロック内周波数エネルギー測定処理を含め、完全に 4回繰り返して処理を行わなければならないが、本実施例によれば、検出値行列を求めるための画像のブロック分割、ブロック内周波数エネルギー測定処理は 1回行うのみで、あとは検出値行列の操作を行うのみである。一般に、画像処理の計算量はサンプル数が膨大なため、相対的にサンプルの少な、行列処理などの演算処理に比べて計算量が大き!/、 (例えば電子透かし検出対象画像が 256 X 256画素、検出値行列が 16 X 16行列である場合などを想定すれば明らか)。これにより、画像の 90度毎の回転に対応した電子透かし検出を、効率的な処理で実現可能となる。

[0170] なお、本実施例では 90度毎回転の場合についてのみ示した力同様の処理によつて、画像の 90度毎回転に加えてさらに鏡像変換 (鏡に映った像のように左右が反転する）に対しても容易に対応可能である。具体的には検出値行列の要素の配置を鏡像変換して各要素値の符号を反転するケースも含めて、回転角度 4通り X鏡像変換有無 2通りの 8通りの検査を行えばよい。また周波数パターンが互いに 90度回転したものに対応する 2通りの例について示した力これについても検出値行列を求める際に、各々の周波数パターンを 90度回転させた場合にっ、ての周波数エネルギーもあわせて計測しておくことで、より多くの周波数パターンの場合に対応可能である。

[0171] さらに第 1一第 6の実施例のように、検出対象画像のサイズ正規化処理を伴っていない場合や、ブロック分割数が m X nのように縦横で異なっている場合でも、 90度、 270度回転対応処理時にはブロック分割の仕方を n X mとすれば、本実施例と同様の効果が得られる。

[0172] [第 10の実施例]

次に、本発明の第 10の実施例について第 1一第 9の実施例と異なる部分を中心に説明する。即ち、本発明の第 10の実施例において、以下に説明する部分以外は、第 1一第 9の実施例において説明した構成を適宜使用できる。

[0173] 本発明の第 10の実施例における電子透かし検出装置 30の構成を図 64に、処理の流れを図 65に示す。図 64に示すように、本実施の電子透かし検出装置 30は、図 56に示した電子透かし検出装置におけるブロック分割部 32とブロック毎検出部 33に代えて、検出値行列生成部 140を備えている。本実施例においては画像入力部 31 、画像サイズ正規化部 120、前処理フィルタ処理部 121、透かし情報逆拡散部 34は第 8もしくは第 9の実施例における対応部分と同一のものを使用できる。

[0174] 図 65のフローチャートに示すように、本実施例においては、前処理フィルタ処理部 121にお、てフィルタ処理済みサイズ正規化検出対象画像を生成したのち (ステップ 233)、検出値行列生成部 140において、フィルタ処理済みサイズ正規化検出対象画像に対して、予め定められた周波数に対応するフィルタを施し、各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群を生成する (ステップ 234)。そして、各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群を用いてブロック切り出し位置の検出を行、 (ステップ 235) 、検出したブロック切り出し位置に対応した検出値行列を出力する (ステップ 236)。最後に透かし情報逆拡散部において検出透かレ f青報を得る (ステップ 237)。

[0175] 本発明の第 10の実施例における検出値行列生成部 140の構成を図 66に、処理の流れを図 67に示す。

[0176] 図 66に示すように、第 10の実施例における検出値行列生成部 140は、各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群生成部 141、ブロック切り出し位置検出部 142、検出値行列構成部 143、符号対応周波数データベース 144を有している。符号対応周波数データベース 144は第 1の実施例における符号対応周波数データベースと同様のものであるが、本実施例では、符号に対応して 1D、 flの周波数の格納しているものとする。図 67を用いて処理の流れを説明する。

[0177] 検出値行列生成部 140はフィルタ処理済みサイズ正規化検出対象画像を入力とし

(ステップ 241)、各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群生成部 141が、予め定められた周波数に対応した畳み込みオペレータを用いてフィルタ処理済みサイズ正規ィヒ画像データに対して畳み込み演算を行い、周波数の種類分の数を持つフィルタ処理済み画像を生成し、これらを各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群として出力する (ステップ 242)。

[0178] 続いて、ブロック切り出し位置検出部 142が、ブロック切り出し位置の探索を行い、ブロック切り出し位置を検出する (ステップ 243)。そして、検出値行列構成部 143が、検出したブロック切り出し位置に対応した検出値行列を構成し出力する (ステップ 24 4)。以下、各部の処理をより詳細に説明する。

[0179] 図 68は各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群生成部 141の処理を説明するための図である。本実施例では予め定められた周波数は 10、 flの 2種類であるため、フィルタ処理済みサイズ正規化検出対象画像から、フィルタ処理済み画像を 2つ生成する。即ち、図 68に示すように、それぞれの周波数に対応した畳み込みオペレータを用いて、フィルタ処理済みサイズ正規化検出対象画像の各画素に対して畳み込み演算を順次走査しながら行うことにより、 2つの周波数に対応したフィルタ処理済み画像が 2つ生成される。この時、図 68に示すように、畳み込みオペレータに対応する周波数と、埋め込み時の周波数パターンとが一致するフィルタ処理済み画像のブロック領域においては、大きな絶対値を持つ値が現れ、一致していない場合は小さな絶対値を持つ値が現れる（図では明： +の大きな絶対値の値、暗:一の大きな絶対値の値を示して、る）。これは畳み込み演算が部分的に相関演算を行って、るとみなせることから、同じパターン同士の時に大きな絶対値をもつ相関値をとり、異なるパターンの時には小さな絶対値を持つ相関値を取ることを考えれば自明である。これら 2つのフィルタ処理済み画像を各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群として出力する。なお、畳み込み演算の際に、画像の端点などで画素値を参照できない場合は、画素値を 0と仮定して演算するなどして、場合に応じた適切な方法で計算を行うものとする。

[0180] 次にブロック切り出し位置検出部 142についてより詳細に説明する。ブロック切り出し位置検出部 142の構成を図 69に、処理の流れを図 70に示す。

[0181] 図 69に示すように、ブロック切り出し位置検出部 142は、探索位置設定部 145、ブロック切り出し位置応答値算出部 146、ブロック切り出 Lf立置応答値バッファ 147、ブロック切り出し位置決定部 148を有している。以下、図 70を参照して処理の流れを説明する。

[0182] ブロック切り出し位置検出部 142は、各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群を入力とし (ステップ 251)、探索位置設定部 145が、予め定めた探索範囲の中の探索位置情報 (0、 0 )を生成する (ステップ 252)。次に、ブロック切り出し位置応答値算出部 146が、探索位置情報で示される座標をブロック切り出し位置と仮定した場合のブロック切り出し位置応答値を求める (ステップ 253)。

[0183] 求めたブロック切り出し位置応答値は、対応する探索位置情報と組にしてブロック切り出し位置応答値バッファに格納される (ステップ 254)。この処理を予め定めた探索範囲に含まれる全ての探索位置について行う（ステップ 255)。最後にブロック切り出し位置決定部 148が、最大のブロック切り出し位置応答値を持つ探索位置情報を、検出したブロック切り出し位置情報として出力する (ステップ 256)。

[0184] 図 71に上記の探索位置情報の例を示す。探索範囲はフィルタ処理済みサイズ正規化検出対象画像の左上端点 (各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群の各画像も同じサイズなのでこれらの左上端点でもある）を中心としたある大きさを持つ近傍であり、この近傍に含まれる座標 (0 , 0 )を探索位置情報として順次選択する。例えばフィルタ処理済みサイズ正規ィ匕検出対象画像の左上端点座標を (0、 0)とした場合、探索位置 (0 ,ο )は、 SQRT (o ²+o ²)く rとなる原点を中心とした半径 rの円に含まれる領域の中の座標点として選択される（SQRT ( は平方根を表す)。入力時点での電子透かし検出対象画像が、元々の電子透かし埋め込み済み画像から若干位置ずれしている場合でも、近傍内に正しいブロック切り出 Lf立置がある場合、探索位置が正し V、ブロック切り出し位置と一致したときに、ブロック切り出し位置応答値が他の探索位置に比べ大きな値となるような応答値算出方法を用いれば、正しいブロック切り出し位置が検出できることになる。第 10の実施例におけるブロック切り出 Lf立置検出部 14 2のブロック切り出 Lf立置応答値算出部 146はこのような観点から構成されている。以下、ブロック切り出し位置応答値算出部 146について説明する。

[0185] 本発明の第 10の実施例におけるブロック切り出し位置応答値算出部 146の構成を図 72に、処理の流れを図 73に示す。図 72に示すように、ブロック切り出し位置応答値算出部 146は、ブロック分割部 150、画素絶対値和計算部 151、最大値絶対値和判定部 152、最大値絶対値和加算部 153を有している。図 73を参照してブロック切り出し位置応答値算出部 146における処理の流れを説明する。

[0186] ブロック切り出し位置応答値算出部 146は、各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群と探索位置情報を入力とする (ステップ 261)。また、最大絶対和加算部 153 の値を初期化しておく（ステップ 262)。

[0187] ブロック分割部 150は、各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群中の各フィルタ処理済み画像にっヽて、探索位置情報で示される座標をブロック切り出し位置とした場合のブロック分割を行、、同じブロック位置にある各フィルタ処理済み画像に対応した画素ブロック群を順次取得する (ステップ 263)。次に、画素絶対値和計算部 1 51は、同じブロック位置にある各フィルタ処理済み画像に対応した画素ブロック群中の各画素ブロックについて、画素ブロック中の画素値の絶対値和を計算し、各画素ブロックに対応した画素絶対値和群を得る (ステップ 264)。

[0188] 次に最大絶対値和判定部 152は、各画素ブロックに対応した画素絶対値和群の中で最大の値を取るものを選び、この値を最大絶対値和として取得する (ステップ 265) 。最後に最大絶対値和加算部 153が、初期値 0の値である Sに最大絶対値和を加算する (ステップ 266)。上記画素絶対値和計算部 151から最大絶対値和加算部 152 までの処理を、ブロック分割で取得した全ての各フィルタ処理済み画像に対応した画素ブロック群について繰り返し行い (ステップ 267)、その結果として得られる Sをブロック切り出し位置応答値として出力する (ステップ 268)。

[0189] 図 74は、上記のブロック分割部 150の処理を説明する図である。ブロック分割部 15 0は、各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群と探索位置情報を入力とし、各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群中の各フィルタ処理済み画像について、探索位置情報で示される座標をブロック切り出し位置とした場合のブロック分割を行ヽ、同じブロック位置にある各フィルタ処理済み画像に対応した画素ブロック群を順次出力する。画素ブロックのサイズは、各フィルタ処理済み画像 (全て同じサイズ)を予め定めたブロック個数で分割した場合に相当する大きさである。探索位置情報で示される座標によってブロック分割をした際に、画像サイズの外の画素を参照する場合については、当該画素値を 0とするなどして、適当な方法で画素ブロックを構成するものとする。

[0190] 図 75は、上記の画素絶対値和計算部 151の処理を説明する図である。上述したとおり、画素絶対値和計算部 151は、各フィルタ処理済み画像に対応した画素ブロック群を入力とし、それぞれの画素ブロックについて、その中に含まれる画素値の絶対値の総和を計算し、結果を各画素ブロックに対応した画素絶対値和群として出力する。この処理は、各画素ブロック生成の際に対応付けられた周波数のエネルギーを計算することに相当する。

[0191] 次に上記の構成を有するブロック切り出し位置応答値算出部 146により、探索位置情報で示される座標が正しいブロック切り出し位置の場合に大きな値を出力される理由について説明する。図 74のようなブロック切り出しを行った場合、探索位置情報がブロック分割位置から大きく離れている場合には、切り出されて得られる各画素ブロックは電子透力し埋め込み時のブロック分割のされ方力もずれているため、埋め込み時に重畳された周波数パターン以外の画素領域を画素ブロックに含む。従って、重畳された周波数のエネルギーは、正しくブロック切り出しした場合に比べて小さな値となる。また、各ブロックにおける最大エネルギーをもつ周波数は、探索位置とブロック分割位置が大きくずれていなければ、埋め込み時に重畳された周波数パターンに対応する周波数と同じである（画素ブロック中に占める重畳周波数パターンの面積に依存する)。

[0192] よって、ブロックの縦横サイズの半分程度以下のずれ量であれば、探索位置情報が示す座標がほぼ正、ブロック切り出し位置の場合に、各画素ブロックの最大周波数エネルギー値、即ち最大絶対値和が大きな値となり、結果、最大絶対値和の総和であるブロック切り出し位置応答値も大きな値となる。ここで、「ほぼ」正しい場合、と述ベている理由は、図 76に示すように、検出対象画像において、単なる平行移動ではなぐ若干の拡大 '縮小が生じている場合には、正しいブロック切り出し位置で最大のブロック切り出し位置応答値が得られるわけではないが、その場合でも、ブロック全てで評価した場合に、もっとも周波数エネルギーを大きく取れる切り出し位置で最大のブロック切り出し位置応答値が得られるケースがあるためである。このような場合でも、拡大 '縮小の程度が微小であれば、各画素ブロックにおいて最大のエネルギーをもつ周波数は、埋め込み時に重畳された周波数パターンに対応する周波数とほぼ一致するため、透かレ f青報逆拡散部で正しく検出透力し情報が得られることになる。同時に、画素ブロック全体で評価した際に最大の周波数エネルギーが得られるようにブロック切り出し位置を探索するため、埋め込み時の周波数パターンを検出利得を最も高くなるようにしており、探索を行わない場合よりも耐性の向上を実現できる。

[0193] 次に第 10の実施例の検出値行列生成部 140における検出値行列構成部 143についてより詳細に説明する。図 77に検出値行列構成部 143の構成を、図 78に処理の流れを示す。

[0194] 図 77に示すように、検出値行列構成部 143は、ブロック分割部 155、画素絶対値和計算部 156、最大エネルギー周波数判定部 157、検出値行列要素値設定部 158 を有する。図 78及び図 79を参照して検出値行列構成部 143の処理の流れを説明する。

[0195] 検出値行列構成部 143は、各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群と、ブロック切り出し位置検出部 142により決定されたブロック切り出し位置情報を入力とする（ステップ 281)。ブロック分割部 155は、ブロック切り出し位置情報で示される座標をブロック切り出し位置として、各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群中の各フィルタ処理済み画像をブロック分割し、同じブロック位置にある各フィルタ処理済み画像に対応した画素ブロック群を順次生成する (ステップ 282)。

[0196] 次に画素絶対値和計算部 156は、各フィルタ処理済み画像に対応した画素ブロック群を入力し、それぞれの画素ブロックについて、その中に含まれる画素値の絶対値の総和を計算し、結果を各画素ブロックに対応した画素絶対値和群として出力する（ステップ 283)。なお、検出値行列構成部 143内のブロック分割部 155および画素絶対値和計算部 156の処理は、ブロック切り出し位置応答値算出部 146のブロック分割部 150および画素絶対値和計算部 151と全く同じである。

[0197] 次に最大エネルギー周波数判定部 157は、各画素ブロックに対応した画素絶対値和群の中で最大の値を取る時の画素ブロック力どの周波数に対応したフィルタ処理済み画像力も得られたブロックかを判定し (ステップ 284)、対応する周波数を最大工ネルギーをもつ周波数として出力する。最後に検出値行列要素値設定部 158において、最大エネルギーをもつ周波数に対応する符号 (一又は + )を、符号対応周波数データベース 144から決定し、—1もしくは + 1をブロック位置に相当する検出値行列の要素値として設定する (ステップ 285)。なお、これはこの部分に関し第 1の実施例と同様の場合であるが、他の実施例と同様にしてもよい。また、最大画素絶対値和にこの符号をつけた値を検出値行列の要素値としてもよい。

[0198] 上記画素絶対値和計算部 156から検出値行列要素値設定部 158までで行われる処理を、全てのブロック位置に対して繰り返し行い (ステップ 286)、その結果を検出値行列として出力する (ステップ 287)。

[0199] 図 79を用いて検出値行列構成部 143の処理の流れをより具体的に説明する。図 7 9におヽては周波数 IDおよび flの 2種類の周波数を用いた方法にっ、て示して、る。各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群の中のフィルタ処理済み画像を、プロック切り出し位置情報に対応する座標をブロック切り出し位置として各々ブロック分割して各フィルタ処理済み画像に対応した画素ブロック群を生成し、各ブロック位置毎に、画素ブロック群中の各画素ブロックの画素値の絶対値和を求めて、最大の画素絶対値和を取る画素ブロックがどの周波数に対応したフィルタ処理済み画像力得られたブロックかを判定し、フィルタ処理済み画像に対応する周波数を最大エネルギ一周波数として得る。そして符号対応周波数データベース力最大エネルギー周波数に対応する符号を決定し、検出値行列のブロック位置に対応する要素値として値（ 1又は 1)を設定する。

[0200] (第 10の実施例の効果）

本実施例によれば、検出対象画像が、もともとの電子透カゝし埋め込み済み画像の状態から若干位置ずれ、拡大'縮小の影響を受けた状態でも、実施例中に説明した理由により、よりロバストに正しく検出透力し情報を得ることが可能となる。

[0201] また、本実施例では、第 1、第 2の実施例と同様に符号対応周波数データベースを用いて電子透力しの埋め込み、検出を行う場合について説明したが、第 3の実施例のように、量子化値対応周波数データベースを用いた電子透力しの埋め込み、検出の場合にも同様に適用可能である。

[0202] また、本実施例によれば、検出対象画像が、もともとの電子透力し埋め込み済み画像の状態力も若干位置ずれ、拡大'縮小の影響を受けた状態での検出の際に、入力画像を摂動させつつブロック分割をして得られたブロックに対して毎回各周波数エネルギーを計測する処理を行う単純な方法と比べ、各周波数のエネルギー計測に相当するフィルタ処理は一回のみでよぐブロック切り出し位置の探索の際は探索位置に応じたブロック分割をしてそのブロック中の画素値の絶対値和を計算する処理を繰り返すのみであるため、効率的な処理で実現可能となる。

[0203] [第 11の実施例]

次に、本発明の第 11の実施例について第 1一第 10の実施例と異なる部分を中心に説明する。即ち、本発明の第 11の実施例において、以下に説明する部分以外は、第 1一第 10の実施例の構成を適宜使用できる。

[0204] 本発明の第 11の実施例における電子透かし検出装置における透かし情報逆拡散部 160の構成を図 80に、処理の流れを図 81に示す。図 80に示すように、第 11の実施例における透かレ f青報逆拡散部 160は、第 1の実施例等における透かし情報逆拡散部と同様の構成であるが、逆拡散部 163と誤り訂正/検出復号部 164における処理内容が異なる。図 81を参照して処理の流れを説明する。

[0205] 透力し情報逆拡散部 160は検出値行列を入力とし (ステップ 291)、一次元化処理部 161で検出値行列を長さ m X nの一次元系列である検出対象系列に変換する (ステツプ 292)。この変換手順は、電子透かし埋め込み装置における埋め込み項選定部と同様の規則に基づくものとする。例えば、先に示した埋め込み項選定部と同様の規則を適用すれば、図 24に示すように、検出値行列の (mO, ηθ)要素は、 i=mO+nO X m (mは X方向総ブロック数)となる検出対象系列の項として設定される。

次に逆拡散部 163において、検出対象系列を擬似乱数列を用いて逆拡散し、復号対象情報を得る。擬似乱数列は電子透力埋め込み装置と同一の擬似乱数生成器 162を用いて生成される。

具体的な逆拡散方法としては、埋め込み時の拡散方法に対応して以下のような方法を用いることができる（以下の (A)— (C)がそれぞれ埋め込み時の拡散方法 (A)— ( C)に対応する）：

(A)検出対象系列 {d}(i=0— mn-l)、擬似乱数列を {r}(i=0— mn_l)とした時に、復号対象情報 (Sビットとする) {c } (k=0— S-1)を以下のようにして求める。

k

[0206] Cor = (∑ (d Xr) ) I SQRT(∑ d ²) (k = 0 S— 1)

k (i=0— mn-l) n(i¾S=k) i i (i=0— mn-1) Π ( k) i

を求め、

Cor〉= 0→ c = T

k k

Corく 0 → c = "0"

k k

のようにビット値を決定する。ただし、 r = l or 1の乱数列とする。また x%yは Xを yで割つた際の剰余を、 SQRT(')は平方根を表す。

(B)検出対象系列 {d}(i=0— mn-l)、擬似乱数列を 2種類生成しそれぞれ {rl }(i=0— mn- 1)、 {r2}(i=0— mn- 1)とした時に、復号対象情報 (Sビットとする) {c } (k=0— S- 1)を以

i k 下のようにして求める。まず { rl_;}を用いて置換のための配列 {ρ_;}を埋め込み時と同様に生成する。次に、

Cor = (∑ (d Xr2 ) ) / SQRT(∑ d ²) (k = 0— S— 1) k (i=0-mn-l) n(pi%S=k) pi pi (i=0— mn— 1) Π (i%S=k) pi

を求め、

Cor >= 0→ c = "1"

k k

Corく 0 → c = "0"

k k

のようにビット値を決定する。ただし r2_;= l or 1の乱数列とする。また x%yは xを yで割つた際の剰余を、 SQRT(')は平方根を表す。

(C)検出対象系列 {d}(i=0— mn-l)、擬似乱数列を {r}(i=0— mn-1)とした時に、復号対象情報 (Sビットとする）を {c } (k=0— S-1)を以下のようにして求める。

k

[0207] Cor = (∑ (d Xr ) ) / SQRT(∑ d ²) (k = 0 S— 1)

k (i=0— mn-1) i (i+k)%mn (i=0— mn-1) i

を求め、

Cor〉= 0→ c =

k k T

Corく 0 → c = "0"

k k

のようにビット値を決定する。ただし r_;= l or -1の乱数列とする。また x%yは Xを yで割つた際の剰余を、 SQRT(')は平方根を表す。

[0208] また、逆拡散部 163においては、復号対象情報とあわせて、電子透かし有無指標値を生成する (ステップ 293)。これは、逆拡散によって得られる復号対象情報の検出信号強度を表す指標値であり、上記の (A)、（B)、（C)の例では、電子透かし有無指標値 Eを例えば以下のようにして算出する：

E =∑ |Cor

(k=0— S- 1) k I

最後に、誤り訂正/検出復号部 164において、電子透かし検出有無指標値が、予め定めた閾値以上かどうかを調べ (ステップ 294)、電子透かし検出有無指標値が、予め定めた閾値より小さな値であった場合は電子透かし検出不可能を出力する (ステツプ 296)。電子透かし検出有無指標値が、予め定めた閾値以上である場合は、復号対象情報を誤り訂正/検出復号を行い、検出透力し情報を得る (ステップ 295)。この際、復号対象情報中の誤り検出した場合、訂正可能であれば訂正して検出透かし情報として出力し、訂正不可能な誤りを検出した場合は電子透かし検出不可能を出力する。

(第 11の実施例の効果）

本実施例によれば、電子透力しが埋め込まれていない、あるいは電子透かし信号が検出できないほど歪みが大きいような検出対象画像力も電子透かし検出を試みる場合に、間違った検出透力し情報を誤って「正しく」検出したと判定してしまうことを回避することができ、検出透かレ f青報の信頼度の向上を実現できる。

[0209] 本実施例の電子透かし有無指標値の例が有効に機能する理由について図 82を用いて説明する。図 82の (1)は、電子透力しの検出が正しく行える場合の Corの取る値

k

について示している。また、（2)は電子透かしが埋め込まれていない、あるいは電子透かし信号が検出できないほど歪みが大きい検出対象画像が与えられた場合などにより、電子透かし検出を正しく行えない場合の Corの取る値について示している。図 82

k

(1)のように、正しく検出可能な場合は、埋め込みに用いた乱数列と、検出対象画像力得られる検出対象系列との相関値が高いことから、各 Cor

kの絶対値は大きな値となり、逆に検出が正しく行えない場合は、各 Cor

kの絶対値は小さな値となる。また、本実施例における上記逆拡散の例 (A)、（B)、（C)では、検出対象系列のノルムを常に正規ィ匕して力乱数列との相関を計算しているため、異なる検出対象画像、異なる透力し情報を埋め込んだ場合でも同じ尺度で評価することができる。以上のことから、図 82の右側に示すように、 Corの絶対値和である電子透かし有無指標値 Eは (1)の

k

場合には大きな値となり、（2)の場合には小さな値となる。そこで、予め定めた閾値 α を用いて、電子透力しの検出が正しく行える力否かの判定を行うことができる。また、誤り訂正符号を用いて検出透力し情報の一部誤りを訂正する場合において、一般的に誤り訂正符号では訂正能力を超える誤りが生じた場合に誤訂正（間違った符号に訂正してしまう）が起こる危険性があるが、本実施例のように電子透かし有無指標値の閾値判定と組み合わせることにより、誤訂正の問題を回避することが可能となる。

[0210] なお、本実施例では、まず電子透力し有無指標値を閾値判定して、閾値より小さ、場合は電子透かし検出不可能を出力し処理を終了、閾値以上の場合に誤り訂正/検出復号ィ匕を行って、訂正可能な誤りの場合は訂正を行って検出透力し情報を出力し処理を終了、訂正不可能な誤りを検出した場合は電子透かし検出不可能を出力して処理を終了、といった形で、電子透力し有無指標値の閾値判定→誤り訂正/検出復号処理による誤り判定といった流れで処理を行っている力この順序を逆にしても良い。具体的には、まず誤り訂正/検出復号処理により、訂正不可能な誤りを検出した場合は電子透かし検出不可能を出力し処理を終了、訂正可能な誤りの場合は訂正を行って検出透力し情報を生成し、続、て電子透かし有無指標値を閾値判定して、閾値より小さい場合は電子透かし検出不可能を出力し処理を終了、閾値以上の場合は先に求めた検出透かレ f青報を出力して処理を終了、といった流れで処理を行っても良い。

[0211] なお、各実施例において説明した装置は、当該装置の機能を実行させるためのプログラムをコンピュータに搭載することにより実現することも可能である。そのプロダラムは、 CD— ROM、メモリなどの記録媒体に記録して配布したり、ネットワークを介して酉己布することができる。

[0212] なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなぐ特許請求の範囲内において、種々変更 '応用が可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 画像に電子透かし情報を埋め込む電子透かし埋め込み装置であって、

入力された画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割手段と、入力された電子透力情報を拡散することにより、分割された画素ブロック数に対応する長さの埋め込み系列を取得する電子透かレ f青報拡散手段と、

一の画素ブロックの前記画像における位置に対応する埋め込み系列の項値に応じて、予め定めた複数の周波数力少なくとも 1つの周波数を選択し、選択された周波数に対応する波形パターンの振幅を埋め込み強度値で増幅し、振幅を増幅した波形パターンを前記一の画素ブロックに重畳するブロック毎埋め込み手段と、

前記ブロック毎埋め込み手段により各画素ブロックに対して波形パターンが重畳された画像を出力する画像出力手段と

を備えたことを特徴とする電子透力埋め込み装置。

[2] 前記ブロック毎埋め込み手段は、前記埋め込み系列の項値を量子化し、その量子化した値に応じて前記少なくとも 1つの周波数を選択する請求項 1に記載の電子透かし埋め込み装置。

[3] 前記ブロック毎埋め込み手段は、前記埋め込み系列の項値の符号に応じて前記少なくとも 1つの周波数を選択する請求項 1に記載の電子透かし埋め込み装置。

[4] 前記ブロック毎埋め込み手段は、前記選択された周波数に対応する前記波形バターンの振幅を、前記埋め込み強度値での増幅に加えて、前記埋め込み系列の項値の絶対値を用いて増幅する請求項 3に記載の電子透力し埋め込み装置。

[5] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置であって、

入力された画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割手段と、一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数のエネルギーの中で大きいほうのエネルギーを有する周波数を決定し、決定された周波数に対応する符号を求め、その符号に応じた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出手段と、

前記ブロック毎検出手段により得られた前記複数の画素ブロックに対応する検出値の列を逆拡散することにより、前記画像に埋め込まれた電子透力情報を検出する透かし情報逆拡散手段と

を有することを特徴とする電子透かし検出装置。

[6] 前記符号に応じた値は、 1又は 1である請求項 5に記載の電子透かし検出装置。

[7] 前記符号に応じた値は、当該符号を前記大きいほうのエネルギーの値に付した値である請求項 5に記載の電子透かし検出装置。

[8] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置であって、

入力された画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割手段と、一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数のエネルギー値を求め、 +の符号に対応する周波数のエネルギー値力一の符号に対応する周波数のエネルギー値を減算して得られた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出手段と、

を有することを特徴とする電子透かし検出装置。

[9] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置であって、

入力された画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割手段と、一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数のエネルギーの差の絶対値を求め、 2種類の周波数のエネルギーの中で大きいほうのエネルギーを有する周波数を決定し、決定された周波数に対応する符号を求め、当該符号を前記差の絶対値に付した値を、前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出手段と、

前記ブロック毎検出手段により得られた前記複数の画素ブロックに対応する検出値の列を逆拡散することにより、前記画像に埋め込まれた電子透力情報を検出する透かし情報逆拡散手段とを有することを特徴とする電子透かし検出装置。

[10] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置であって、

入力された画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割手段と、

一の画素ブロックについて、予め定められた複数の周波数の中で最大のエネルギ一を有する周波数を決定し、決定された周波数に対応する値を、前記一の画素プロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出手段と、

を有することを特徴とする電子透かし検出装置。

[11] 前記ブロック毎検出手段は、各画素ブロックに対応する検出値を、前記画像における前記複数の画素ブロックの配置と同様に要素が配置される行列における要素の値とすることにより検出値行列を求め、前記透かし情報逆拡散手段は、当該検出値行列から前記検出値の列を得る請求項 5ないし 10のうちいずれか 1項に記載の電子透かし検出装置。

[12] 前記透かし情報逆拡散手段は、前記検出値の列を逆拡散して、電子透かしの有無を示す指標値と、逆拡散により得られる情報を取得し、電子透かしの有無を示す指標値が、予め定められた閾値より小さい場合は電子透かし検出不可能を出力し、閾値以上である場合は前記逆拡散により得られる情報を検出された前記電子透力し情報として出力する請求項 5ないし 11のうちいずれか 1項に記載の電子透かし検出装置。

[13] 画像に電子透かし情報を埋め込む電子透かし埋め込み装置における電子透かし埋め込み方法であって、

入力された画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割ステップと、入力された電子透力情報を拡散することにより、分割された画素ブロック数に対応する長さの埋め込み系列を取得する電子透かレ隋報拡散ステップと、

一の画素ブロックの前記画像における位置に対応する埋め込み系列の項値に応じて、予め定めた複数の周波数力少なくとも 1つの周波数を選択し、選択された周波数に対応する波形パターンの振幅を埋め込み強度値で増幅し、振幅を増幅した波形パターンを前記一の画素ブロックに重畳するブロック毎埋め込みステップと、前記ブロック毎埋め込みステップを繰り返すことにより各画素ブロックに波形パターンを重畳し、各画素ブロックに対して波形パターンが重畳された画像を出力する画像出力ステップと

を備えたことを特徴とする電子透かし埋め込み方法。

[14] 前記ブロック毎埋め込みステップは、前記埋め込み系列の項値を量子化し、その量子化した値に応じて前記少なくとも 1つの周波数を選択するステップを有する請求項

13に記載の電子透かし埋め込み方法。

[15] 前記ブロック毎埋め込みステップは、前記埋め込み系列の項値の符号に応じて前記少なくとも 1つの周波数を選択するステップを有する請求項 13に記載の電子透かし埋め込み方法。

[16] 前記ブロック毎埋め込みステップは、前記選択された周波数に対応する前記波形パターンの振幅を、前記埋め込み強度値での増幅に加えて、前記埋め込み系列の項値の絶対値を用いて増幅するステップを有する請求項 15に記載の電子透力し埋め込み方法。

[17] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置における電子透かし検出方法であって、

入力された画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割ステップと、一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数のエネルギーの中で大きいほうのエネルギーを有する周波数を決定し、決定された周波数に対応する符号を求め、その符号に応じた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出ステップと、

前記ブロック毎検出ステップを繰り返すことにより得られた前記複数の画素ブロックに対応する検出値の列を逆拡散することにより、前記画像に埋め込まれた電子透かし情報を検出する透力し情報逆拡散ステップと

を有することを特徴とする電子透かし検出方法。

[18] 前記符号に応じた値は、 1又は 1である請求項 17に記載の電子透かし検出方法。 [19] 前記符号に応じた値は、当該符号を前記大きいほうのエネルギーの値に付した値である請求項 17に記載の電子透かし検出方法。

[20] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置における電子透かし検出方法であって、

入力された画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割ステップと、一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数のエネルギー値を求め、 +の符号に対応する周波数のエネルギー値力一の符号に対応する周波数のエネルギー値を減算して得られた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出ステップと、

を有することを特徴とする電子透かし検出方法。

[21] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置における電子透かし検出方法であって、

入力された画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割ステップと、一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数のエネルギーの差の絶対値を求め、 2種類の周波数のエネルギーの中で大きいほうのエネルギーを有する周波数を決定し、決定された周波数に対応する符号を求め、当該符号を前記差の絶対値に付した値を、前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出ステップと、

を有することを特徴とする電子透かし検出方法。

[22] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置における電子透かし検出方法であって、

入力された画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割ステップと、一の画素ブロックについて、予め定められた複数の周波数の中で最大のエネルギ一を有する周波数を決定し、決定された周波数に対応する値を、前記一の画素プロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出ステップと、

を有することを特徴とする電子透かし検出方法。

[23] 前記ブロック毎検出ステップは、各画素ブロックに対応する検出値を、前記画像における前記複数の画素ブロックの配置と同様に要素が配置される行列における要素の値とすることにより検出値行列を求めるステップを有し、前記透かレ f青報逆拡散ステツプは、当該検出値行列から前記検出値の列を得るステップを有する請求項 17ないし 22のうちいずれか 1項に記載の電子透かし検出方法。

[24] 前記透かし情報逆拡散ステップは、前記検出値の列を逆拡散して、電子透かしの有無を示す指標値と、逆拡散により得られる情報を取得し、電子透かしの有無を示す指標値が、予め定められた閾値より小さい場合は電子透かし検出不可能を出力し、閾値以上である場合は前記逆拡散により得られる情報を検出された前記電子透かし情報として出力するステップを有する請求項 17ないし 23のうちいずれか 1項に記載の電子透かし検出方法。

[25] 請求項 13ないし 16のうちいずれか 1項に記載の電子透力し埋め込み方法における各ステップをコンピュータに実行させるプログラム。

[26] 請求項 25に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

[27] 請求項 17ないし 24のうちいずれか 1項に記載の電子透かし検出方法における各ステツプをコンピュータに実行させるプログラム。

[28] 請求項 27に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

[29] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置であって、

入力された画像を複数の分割領域に分割し、各分割領域において、当該分割領域の端力予め定めたサイズだけ内側にある領域力なる画素ブロックを取得するブロック分割手段と、

一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数のエネルギー値を求め、 +の符号に対応する周波数のエネルギー値力一の符号に対応する周波数のエネルギー値を減算して得られた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出手段と、

を有することを特徴とする電子透かし検出装置。

[30] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置であって、

を有することを特徴とする電子透かし検出装置。

[31] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置であって、

入力された画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割手段と、一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数の各周波数にっ、て、周波数に対応した方向性畳み込みオペレータを前記一の画素ブロックにおける各画素に適用し、得られた値の絶対値の加算値を求め、 +の符号に対応する周波数に対応する絶対値の加算値から -の符号に対応する周波数に対応する絶対値の加算値を減算して得られた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出手段と、

を有することを特徴とする電子透かし検出装置。

[32] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置であって、

入力された画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割手段と、一の画素ブロックについて、予め定められた複数の周波数の中で最大のエネルギ一を有する周波数を決定し、決定された周波数に対応する値を、前記一の画素プロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出手段と、

前記ブロック毎検出手段により得られた前記複数の画素ブロックに対応する検出値の列を逆拡散することにより、前記画像に埋め込まれた電子透力情報を検出する透かし情報逆拡散手段とを有し、

前記ブロック毎検出手段は、予め定められた複数の周波数の中で最大のエネルギ一を有する周波数を決定する際に、前記複数の周波数の各周波数について、周波数に対応した方向性畳み込みオペレータを前記一の画素ブロックにおける各画素に適用し、得られた値の絶対値の加算値を求め、前記複数の周波数に対応する加算値の中で最大の加算値に対応する周波数を、前記最大のエネルギーを有する周波数として決定することを特徴とする電子透かし検出装置。

[33] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置であって、

入力された画像を予め定めたサイズの画像に変換し変換画像を得る画像サイズ変換手段と、

前記変換画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割手段と、

を有することを特徴とする電子透かし検出装置。

[34] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置であって、

一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数の各周波数について、前記変換画像のサイズに適し、周波数に対応した方向性畳み込みオペレータを前記一の画素ブロックにおける各画素に適用し、得られた値の絶対値の加算値を求め、 +の符号に対応する周波数に対応する絶対値の加算値から -の符号に対応する周波数に対応する絶対値の加算値を減算して得られた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出手段と、前記ブロック毎検出手段により得られた前記複数の画素ブロックに対応する検出値の列を逆拡散することにより、前記画像に埋め込まれた電子透力情報を検出する透かし情報逆拡散手段と

を有することを特徴とする電子透かし検出装置。

[35] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置であって、

を有することを特徴とする電子透かし検出装置。

[36] 前記ブロック毎検出手段は、予め定められた複数の周波数の中で最大のエネルギ一を有する周波数を決定する際に、前記複数の周波数の各周波数について、周波数に対応し、前記変換画像のサイズに適した方向性畳み込みオペレータを前記一の画素ブロックにおける各画素に適用し、得られた値の絶対値の加算値を求め、前記複数の周波数に対応する加算値の中で最大の加算値に対応する周波数を、前記最大のエネルギーを有する周波数として決定する請求項 35に記載の電子透かし検出装置。

[37] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置であって、

入力された画像に対して低周波数成分を低減させる前処理フィルタ処理を施してフィルタ処理済み画像を得る前処理フィルタ処理手段と、

フィルタ処理済み画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割手段と、一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数のエネルギー値を求め、 +の符号に対応する周波数のエネルギー値力一の符号に対応する周波数のエネルギー値を減算して得られた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出手段と、

を有することを特徴とする電子透かし検出装置。

[38] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置であって、

フィルタ処理済み画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割手段と、一の画素ブロックについて、予め定められた複数の周波数の中で最大のエネルギ一を有する周波数を決定し、決定された周波数に対応する値を、前記一の画素プロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出手段と、

を有することを特徴とする電子透かし検出装置。

[39] 前記前処理フィルタ処理を施す前に、入力された画像を予め定めたサイズの画像に変換し変換画像を得る画像サイズ変換手段を有し、前記前処理フィルタ処理手段は、前記変換画像に対して前処理フィルタ処理を施してフィルタ処理済み画像を得る請求項 37又は 37に記載の電子透かし検出装置。

[40] 前記前処理フィルタ処理手段は、前記フィルタ処理済み画像の波形の振幅の大きさを予め定めた値以内とするクリップ処理を更に行う請求項 37ないし 39のうちいずれ力 1項に記載の電子透かし検出装置。

[41] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置における電子透かし検出方法であって、

入力された画像を複数の分割領域に分割し、各分割領域において、当該分割領域の端力予め定めたサイズだけ内側にある領域力なる画素ブロックを取得するブロック分害 ijステップと、

一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数のエネルギー値を求め、 +の符号に対応する周波数のエネルギー値力一の符号に対応する周波数のエネルギー値を減算して得られた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出ステップと、

前記ブロック毎検出ステップを繰り返すことにより得られた前記複数の画素ブロックに対応する検出値の列を逆拡散することにより、前記画像に埋め込まれた電子透かし情報を検出する透力し情報逆拡散ステップとを有することを特徴とする電子透かし検出方法。

[42] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置における電子透かし検出方法であって、

一の画素ブロックについて、予め定められた複数の周波数の中で最大のエネルギ一を有する周波数を決定し、決定された周波数に対応する値を、前記一の画素プロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出ステップと、

を有することを特徴とする電子透かし検出方法。

[43] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置における電子透かし検出方法であって、

入力された画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割ステップと、一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数の各周波数にっ、て、周波数に対応した方向性畳み込みオペレータを前記一の画素ブロックにおける各画素に適用し、得られた値の絶対値の加算値を求め、 +の符号に対応する周波数に対応する絶対値の加算値から -の符号に対応する周波数に対応する絶対値の加算値を減算して得られた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出ステップと、

を有することを特徴とする電子透かし検出方法。

[44] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置における電子透かし検出方法であって、入力された画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割ステップと、一の画素ブロックについて、予め定められた複数の周波数の中で最大のエネルギ一を有する周波数を決定し、決定された周波数に対応する値を、前記一の画素プロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出ステップと、

前記ブロック毎検出ステップを繰り返すことにより得られた前記複数の画素ブロックに対応する検出値の列を逆拡散することにより、前記画像に埋め込まれた電子透かし情報を検出する透力し情報逆拡散ステップとを有し、

前記ブロック毎検出ステップは、予め定められた複数の周波数の中で最大のエネルギーを有する周波数を決定する際に、前記複数の周波数の各周波数にっ、て、周波数に対応した方向性畳み込みオペレータを前記一の画素ブロックにおける各画素に適用し、得られた値の絶対値の加算値を求め、前記複数の周波数に対応する加算値の中で最大の加算値に対応する周波数を、前記最大のエネルギーを有する周波数として決定するステップを有することを特徴とする電子透かし検出方法。

[45] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置における電子透かし検出方法であって、

入力された画像を予め定めたサイズの画像に変換し変換画像を得る画像サイズ変換ステップと、

前記変換画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割ステップと、一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数のエネルギー値を求め、 +の符号に対応する周波数のエネルギー値力一の符号に対応する周波数のエネルギー値を減算して得られた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出ステップと、

を有することを特徴とする電子透かし検出方法。

[46] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置における電子透かし検出方法であって、入力された画像を予め定めたサイズの画像に変換し変換画像を得る画像サイズ変換ステップと、

前記変換画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割ステップと、一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数の各周波数について、前記変換画像のサイズに適し、周波数に対応した方向性畳み込みオペレータを前記一の画素ブロックにおける各画素に適用し、得られた値の絶対値の加算値を求め、 +の符号に対応する周波数に対応する絶対値の加算値から -の符号に対応する周波数に対応する絶対値の加算値を減算して得られた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出ステップと、前記ブロック毎検出ステップを繰り返すことにより得られた前記複数の画素ブロックに対応する検出値の列を逆拡散することにより、前記画像に埋め込まれた電子透かし情報を検出する透力し情報逆拡散ステップと

を有することを特徴とする電子透かし検出方法。

[47] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置における電子透かし検出方法であって、

前記変換画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割ステップと、一の画素ブロックについて、予め定められた複数の周波数の中で最大のエネルギ一を有する周波数を決定し、決定された周波数に対応する値を、前記一の画素プロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出ステップと、

を有することを特徴とする電子透かし検出方法。

[48] 前記ブロック毎検出ステップは、予め定められた複数の周波数の中で最大のエネルギーを有する周波数を決定する際に、前記複数の周波数の各周波数にっ、て、周波数に対応し、前記変換画像のサイズに適した方向性畳み込みオペレータを前記一の画素ブロックにおける各画素に適用し、得られた値の絶対値の加算値を求め前記複数の周波数に対応する加算値の中で最大の加算値に対応する周波数を、前記最大のエネルギーを有する周波数として決定するステップを有する請求項 47に記載の電子透かし検出方法。

[49] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置における電子透かし検出方法であって、

入力された画像に対して低周波数成分を低減させる前処理フィルタ処理を施してフィルタ処理済み画像を得る前処理フィルタ処理ステップと、

フィルタ処理済み画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割ステップと、一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数のエネルギー値を求め、 +の符号に対応する周波数のエネルギー値力一の符号に対応する周波数のエネルギー値を減算して得られた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出ステップと、

を有することを特徴とする電子透かし検出方法。

[50] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置における電子透かし検出方法であって、

フィルタ処理済み画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割ステップと、一の画素ブロックについて、予め定められた複数の周波数の中で最大のエネルギ一を有する周波数を決定し、決定された周波数に対応する値を、前記一の画素プロックに対応する検出値として求めるブロック毎検出ステップと、

を有することを特徴とする電子透かし検出方法。

[51] 前記前処理フィルタ処理を施す前に、入力された画像を予め定めたサイズの画像に変換し変換画像を得る画像サイズ変換ステップを更に有し、前記前処理フィルタ処理ステップにお、て、前記変換画像に対して前処理フィルタ処理を施してフィルタ処理済み画像を得る請求項 49又は 50に記載の電子透かし検出方法。

[52] 前記前処理フィルタ処理ステップは、前記フィルタ処理済み画像の波形の振幅の大きさを予め定めた値以内とするクリップ処理ステップを含む請求項 49ないし 51のうちいずれか 1項に記載の電子透かし検出方法。

[53] 請求項 41ないし 52のうちいずれか 1項に記載の電子透かし検出方法における各ステツプをコンピュータに実行させるプログラム。

[54] 請求項 53に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

[55] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置であって、

入力された画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割手段と、一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数のエネルギー値を求め、 +の符号に対応する周波数のエネルギー値力一の符号に対応する周波数のエネルギー値を減算して得られた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求め、各画素ブロックに対応する検出値を、前記画像における前記複数の画素ブロックの配置と同様に要素が配置される行列における要素の値とすることにより検出値行列を求めるブロック毎検出手段と、

前記検出値行列の要素の並びを 0度、 90度、 180度、 270度回転して得られる 4つの行列を生成し、 90度、 270度回転して得られた各行列の全要素値の符号を反転し、 4つの行列力各々得られる検出値の列を逆拡散して得られる情報群のうち、最も信頼度の高い情報を検出電子透かレ f青報として出力する透かレ f青報逆拡散手段とを有することを特徴とする電子透かし検出装置。

[56] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置であって、入力された画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割手段と、

一の画素ブロックについて、予め定められた複数の周波数の中で最大のエネルギ一を有する周波数を決定し、決定された周波数に対応する値を、前記一の画素プロックに対応する検出値として求め、各画素ブロックに対応する検出値を、前記画像における前記複数の画素ブロックの配置と同様に要素が配置される行列における要素の値とすることにより検出値行列を求めるブロック毎検出手段と、

波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置であって、

入力された画像に対し、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数に対応する各畳み込みオペレータによる畳み込み処理を施して、各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群を得る各周波数毎フィルタ処理済み画像群生成手段と、予め定められた探索範囲内の一の座標を設定する探索位置設定手段と、前記一の座標をブロック切り出し位置とみなしたブロック分割を前記各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群中の各画像に対して行い、各周波数に対応した各画像から、同じ一のブロック位置に対応する画素ブロック群を取得し、当該一のブロック位置に対する前記画素ブロック群の各画素ブロックについて、画素ブロック中の全画素の画素値の絶対値の和を求めて画素絶対値和群を取得し、画素絶対値和群の中で最大の値を最大絶対値和として求める処理を、全てのブロック位置に対して行って得られる最大絶対値和の総和をブロック切り出し位置応答値として出力するブロック切り出し位置応答値算出手段と、

前記探索位置設定手段により設定された前記探索範囲の各座標に対して前記ブロック切り出し位置応答値算出手段によりブロック切り出し位置応答値を求め、各座標に対応するブロック切り出し位置応答値の中で最大のブロック切り出し位置応答値に対応する座標をブロック切り出し位置として検出するブロック切り出し位置検出手段と、

前記ブロック切り出し位置で示される座標に基づき、入力された画像を複数の画素ブロックに分割し、一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数のエネルギー値を求め、 +の符号に対応する周波数のェネルギー値から一の符号に対応する周波数のエネルギー値を減算して得られた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求め、各画素ブロックに対応する検出値を、前記画像における前記複数の画素ブロックの配置と同様に要素が配置される行列における要素の値とすることにより検出値行列を求める検出値行列構成手段と、前記検出値行列から得られた検出値の列を逆拡散することにより、前記画像に埋め込まれた電子透かし情報を検出する透かし情報逆拡散手段と

を有することを特徴とする電子透かし検出装置。

入力された画像に対し、予め定められた複数の周波数に対応する各畳み込みオペレータによる畳み込み処理を施して、各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群を得る各周波数毎フィルタ処理済み画像群生成手段と、

予め定められた探索範囲内の一の座標を設定する探索位置設定手段と、前記一の座標をブロック切り出し位置とみなしたブロック分割を前記各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群中の各画像に対して行い、各周波数に対応した各画像から、同じ一のブロック位置に対応する画素ブロック群を取得し、当該一のブロック位置に対する前記画素ブロック群の各画素ブロックについて、画素ブロック中の全画素の画素値の絶対値の和を求めて画素絶対値和群を取得し、画素絶対値和群の中で最大の値を最大絶対値和として求める処理を、全てのブロック位置に対して行って得られる最大絶対値和の総和をブロック切り出し位置応答値として出力するブロック切り出し位置応答値算出手段と、

前記ブロック切り出し位置で示される座標に基づき、入力された画像を複数の画素ブロックに分割し、一の画素ブロックについて、予め定められた前記複数の周波数の中で最大のエネルギーを有する周波数を決定し、決定された周波数に対応する値を、前記一の画素ブロックに対応する検出値として求め、各画素ブロックに対応する検出値を、前記画像における前記複数の画素ブロックの配置と同様に要素が配置される行列における要素の値とすることにより検出値行列を求める検出値行列構成手段と、

前記検出値行列から得られた検出値の列を逆拡散することにより、前記画像に埋め込まれた電子透かし情報を検出する透かし情報逆拡散手段と

を有することを特徴とする電子透かし検出装置。

[59] 入力された画像を予め定めたサイズの画像に変換し変換画像を得る画像サイズ変換手段と、

前記変換画像に対して低周波数成分を低減させる前処理フィルタ処理を施してフィルタ処理済み画像を得る前処理フィルタ処理手段とを有し、前記各周波数毎フィルタ処理済み画像群生成手段は当該フィルタ処理済み画像を入力とする請求項 55な V、し 58のうち、ずれか 1項に記載の電子透かし検出装置。

[60] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置における電子透かし検出方法であって、

入力された画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割ステップと、一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数のエネルギー値を求め、 +の符号に対応する周波数のエネルギー値力一の符号に対応する周波数のエネルギー値を減算して得られた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求め、各画素ブロックに対応する検出値を、前記画像における前記複数の画素ブロックの配置と同様に要素が配置される行列における要素の値とすることにより検出値行列を求めるブロック毎検出ステップと、前記検出値行列の要素の並びを 0度、 90度、 180度、 270度回転して得られる 4つの行列を生成し、 90度、 270度回転して得られた各行列の全要素値の符号を反転し、 4つの行列力各々得られる検出値の列を逆拡散して得られる情報群のうち、最も信頼度の高い情報を検出電子透かレ f青報として出力する透かレ f青報逆拡散ステップと

を有することを特徴とする電子透かし検出方法。

[61] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置における電子透かし検出方法であって、

入力された画像を複数の画素ブロックに分割するブロック分割ステップと、一の画素ブロックについて、予め定められた複数の周波数の中で最大のエネルギ一を有する周波数を決定し、決定された周波数に対応する値を、前記一の画素プロックに対応する検出値として求め、各画素ブロックに対応する検出値を、前記画像における前記複数の画素ブロックの配置と同様に要素が配置される行列における要素の値とすることにより検出値行列を求めるブロック毎検出ステップと、

前記検出値行列の要素の並びを 0度、 90度、 180度、 270度回転して得られる 4つの行列を生成し、 90度、 270度回転して得られた各行列の全要素値の符号を反転し、 4つの行列力各々得られる検出値の列を逆拡散して得られる情報群のうち、最も信頼度の高い情報を検出電子透かレ f青報として出力する透かレ f青報逆拡散ステップと

を有することを特徴とする電子透かし検出方法。

[62] 波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置における電子透かし検出方法であって、

入力された画像に対し、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数に対応する各畳み込みオペレータによる畳み込み処理を施して、各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群を得る各周波数毎フィルタ処理済み画像群生成ステップと、

予め定められた探索範囲内の一の座標を設定する探索位置設定ステップと、前記一の座標をブロック切り出し位置とみなしたブロック分割を前記各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群中の各画像に対して行い、各周波数に対応した各画像から、同じ一のブロック位置に対応する画素ブロック群を取得し、当該一のブロック位置に対する前記画素ブロック群の各画素ブロックについて、画素ブロック中の全画素の画素値の絶対値の和を求めて画素絶対値和群を取得し、画素絶対値和群の中で最大の値を最大絶対値和として求める処理を、全てのブロック位置に対して行って得られる最大絶対値和の総和をブロック切り出し位置応答値として出力するブロック切り出し位置応答値算出ステップと、

前記探索範囲の各座標に対して前記ブロック切り出し位置応答値算出ステップの処理によりブロック切り出し位置応答値を求め、各座標に対応するブロック切り出し位置応答値の中で最大のブロック切り出し位置応答値に対応する座標をブロック切り出し位置として検出するブロック切り出し位置検出ステップと、

前記ブロック切り出し位置で示される座標に基づき、入力された画像を複数の画素ブロックに分割し、一の画素ブロックについて、 +の符号及び一の符号に対応付けられた 2種類の周波数のエネルギー値を求め、 +の符号に対応する周波数のェネルギー値から一の符号に対応する周波数のエネルギー値を減算して得られた値を前記一の画素ブロックに対応する検出値として求め、各画素ブロックに対応する検出値を、前記画像における前記複数の画素ブロックの配置と同様に要素が配置される行列における要素の値とすることにより検出値行列を求める検出値行列構成ステップと、前記検出値行列から得られた検出値の列を逆拡散することにより、前記画像に埋め込まれた電子透力し情報を検出する透力し情報逆拡散ステップと

を有することを特徴とする電子透かし検出方法。

波形パターンを画素ブロック毎に重畳した画像力も電子透力情報を検出する電子透かし検出装置における電子透かし検出方法であって、

入力された画像に対し、予め定められた複数の周波数に対応する各畳み込みオペレータによる畳み込み処理を施して、各周波数に対応したフィルタ処理済み画像群を得る各周波数毎フィルタ処理済み画像群生成ステップと、

前記ブロック切り出し位置で示される座標に基づき、入力された画像を複数の画素ブロックに分割し、一の画素ブロックについて、予め定められた前記複数の周波数の中で最大のエネルギーを有する周波数を決定し、決定された周波数に対応する値を、前記一の画素ブロックに対応する検出値として求め、各画素ブロックに対応する検出値を、前記画像における前記複数の画素ブロックの配置と同様に要素が配置される行列における要素の値とすることにより検出値行列を求める検出値行列構成ステツプと、

前記検出値行列から得られた検出値の列を逆拡散することにより、前記画像に埋め込まれた電子透力し情報を検出する透力し情報逆拡散ステップと

を有することを特徴とする電子透かし検出方法。

[64] 入力された画像を予め定めたサイズの画像に変換し変換画像を得る画像サイズ変換ステップと、

前記変換画像に対して低周波数成分を低減させる前処理フィルタ処理を施してフィルタ処理済み画像を得る前処理フィルタ処理ステップとを有し、前記各周波数毎フィルタ処理済み画像群生成ステップにお、て、当該フィルタ処理済み画像を入力とする請求項 60ないし 63のうちいずれか 1項に記載の電子透かし検出方法。

[65] 請求項 60ないし 64のうちいずれか 1項に記載の電子透かし検出方法における各ステツプをコンピュータに実行させるプログラム。

請求項 65に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。