JP2000050048A

JP2000050048A - 画像処理装置

Info

Publication number: JP2000050048A
Application number: JP21408298A
Authority: JP
Inventors: Hirotetsu Ko; 博哲洪; Takao Nakamura; 高雄中村; Yoichi Takashima; 洋一高嶋; Takehito Abe; 剛仁阿部
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Konica Minolta Inc
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Konica Minolta Inc
Priority date: 1998-07-29
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 2000-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】画像の入力や画像の流通形態に配慮され、少
ない計算量で処理可能なた電子透かし方式の画像処理装
置を実現する。【解決手段】ディジタル画像データを複数のブロック
に分割するブロック分割手段８１と、ブロック毎のディ
ジタル画像データに周波数変換して周波数画像データを
生成する周波数変換手段８２と、周波数画像データを量
子化して量子化データを生成する量子化手段８４と、量
子化データを符号化して圧縮データを生成する符号化手
段８７と、前記周波数画像データまたは前記量子化デー
タの少なくとも一方に対して、所定の鍵情報に基づく透
かしデータを付加する透かし付加手段８５と、を備えた
ことを特徴とする画像処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置に関
し、特に、著作権保護などの目的で電子画像（ディジタ
ル画像データ）に透かしデータを付加する電子透かし方
式の画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル画像データの不正複製防止に
関連し、「ディジタル画像の著作権保護のための周波数
領域における電子透かし方式」（The 1997 Symposium o
n Criyptography and Information Security, CSIS'97-
26A(1997),中村・小川・高嶋）において、ディジタル画
像データの周波数領域に著作権情報や利用条件などを副
情報としてコンテンツ内に埋め込み、著作者の氏名表示
や購入者の情報付加などにより不正複製を防止すること
が提案されている。

【０００３】この処理を実行するには、（１）ディジタ
ル画像データを複数のブロックに分割し、（２）そのブ
ロックをＤＣＴ（Descrete Cosine Transform）などに
より周波数変換し、（３）透かし読み出しキーを初期値
とした乱数により決定した周波数領域の値を、別の透か
し読み出しキーから決定される値に変更し、（４）空間
領域にＩＤＣＴ（Inverse Descrete Cosine Transfor
m）などで逆周波数変換する、という手順により、透か
しの埋め込みを完了するというものである。

【０００４】また、これらからの透かしの読み取りにつ
いては、上記と同様に（１）と（２）とを行い、同じ透
かし読みだしキーを用いて周波数領域、値の判定のため
のしきい値を決定し、透かしを読み出すようにする。

【０００５】なお、画像に何等かの情報を埋め込むもの
として、一般の銀塩写真では、撮影時の日付などを画面
の中にそのまま埋め込んでいた。また、ディジタル画像
データを扱う一般の画像処理ソフトウェア（フォトレタ
ッチソフトウェアなど）では、処理の中では画像のみを
取り扱うようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ディジタル画像データ
はＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）など
で圧縮状態で保存したり転送することが一般的である。

【０００７】このため、画像入力時（ディジタルカメラ
での撮影時や、スキャナでのスキャン時）に上述した手
法で透かしを埋め込んだ場合、透かし埋め込みのためと
画像圧縮のためとで合計２回の周波数変換を行なう必要
が生じ、処理全体で計算量が増加する問題がある。

【０００８】また、画像圧縮時の量子化などは透かしデ
ータのことを配慮していないので、透かしデータが劣化
してしまい、透かしデータが読み出しにくい状態になる
問題がある。

【０００９】なお、上述した電子透かし方式では、著作
者に関するデータを埋めこむことは示されていたが、そ
れ以外の各種データを扱うことは一切配慮されていなか
った。

【００１０】また、一般の銀塩写真では、撮影時の日付
を見える形で重畳しているため、邪魔になることがあっ
た。また、フォトレタッチソフトなどの画像処理ソフト
ウェアでは、画像ファイルを開いた後は、画像ファイル
に含まれるヘッダやタグとして付加されていた各種情報
を読み出すことはできなかった。

【００１１】従って、本発明の目的は、画像の入力や画
像の流通形態に配慮され、少ない計算量で処理可能なた
電子透かし方式の画像処理装置を実現することである。
また、本発明の目的は、圧縮された後の透かしデータの
状態を制御して保存性の高い電子透かしを付加すること
ができる画像処理装置を実現することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決する本
発明は以下に説明するようなものである。（１）請求項１記載の発明は、ディジタル画像データを
複数のブロックに分割するブロック分割手段と、ブロッ
ク毎のディジタル画像データに周波数変換して周波数画
像データを生成する周波数変換手段と、周波数画像デー
タを量子化して量子化データを生成する量子化手段と、
量子化データを符号化して圧縮データを生成する符号化
手段と、前記周波数画像データまたは前記量子化データ
の少なくとも一方に対して、所定の鍵情報に基づく透か
しデータを付加する透かし付加手段と、を備えたことを
特徴とする画像処理装置である。

【００１３】この画像処理装置では、画像圧縮する際の
周波数画像データまたは量子化データの段階で透かしデ
ータを付加しているので、電子透かし埋め込みと画像圧
縮との周波数変換を共用することができ、計算量を低減
することができ、処理を高速化できる。

【００１４】また、電子透かし埋め込みと画像圧縮との
周波数変換を共用して、画像圧縮の処理の中で電子透か
しを埋め込んでいるので、電子透かしが劣化することが
なくなる。

【００１５】（２）請求項２記載の発明は、圧縮データ
を逆符号化して量子化データを生成する逆符号化手段
と、量子化データを逆量子化して周波数画像データを生
成する逆量子化手段と、周波数画像データを逆周波数変
換してディジタル画像データを生成する逆周波数変換手
段と、前記周波数画像データまたは前記量子化データの
少なくとも一方に対して、所定の鍵情報に基づく透かし
データの検出を行なう透かし検出手段と、を備えたこと
を特徴とする画像処理装置である。

【００１６】この画像処理装置では、圧縮された画像デ
ータを復号化する際の周波数画像データまたは量子化デ
ータの段階で透かしデータを検出しているので、電子透
かし検出と画像復号化との周波数変換を共用することが
でき、計算量を低減することができ、処理を高速化でき
る。また、電子透かし検出と画像復号化との周波数変換
を共用して、画像復号化の処理の中で電子透かしを検出
しいるので、電子透かしが劣化することがなくなる。

【００１７】（３）請求項３記載の発明は、（１）の画
像処理装置において、光学的情報を電気的情報に変換し
てディジタル画像データとして出力する画像入力手段と
組み合わされ、該画像入力手段からのディジタル画像デ
ータに透かしデータを付加して圧縮データを生成するこ
とを特徴とする。

【００１８】この画像処理装置では、スキャナあるいは
ディジタルカメラといった画像入力手段と組み合わされ
て使用されるため、各種の情報を電子透かしとして埋め
込んで、効率良く圧縮データを生成することができるよ
うになる。

【００１９】（４）請求項４記載の発明は、（１）〜
（３）の画像処理装置において、前記透かしデータはデ
ィジタル画像データ生成時の条件データを含むことを特
徴とする。

【００２０】この画像処理装置では、撮影時の露出デー
タや画像生成（撮影，入力）場所といった画像データ生
成時の条件データを含むことで、著作権保護以外の各種
の用途にも使用することができるようになる。

【００２１】また、埋め込んだ各種データを後に取り出
して利用することが可能になり、操作性が向上する。ま
た、改竄の防止にも役立つ。（５）請求項５記載の発明は、（１）〜（３）の画像処
理装置において、前記透かしデータは別の画像データを
含むことを特徴とする。

【００２２】この画像処理装置では、透かしデータとし
て別の画像データを含んでいるので、著作権保護以外の
各種の用途にも使用することができるようになる。手書
きのメモなどを埋め込むことで、文字入力の手間が省
け、操作性が向上する。

【００２３】（６）請求項６記載の発明は、（１）〜
（３）の画像処理装置において、前記透かしデータはデ
ィジタル画像データの再生時に利用する条件データを含
むことを特徴とする。

【００２４】この画像処理装置では、透かしデータとし
て画像データの再生に利用する条件データを含んでいる
ため、透かしデータを検出することであらかじめ定めら
れた条件に基づく画像再生を行うことができる。従っ
て、画像再生時の各種効果などを埋め込むことで、画像
再生の利用価値が高まる。

【００２５】（７）請求項７記載の発明は、（１）〜
（３）の画像処理装置において、前記透かしデータはデ
ィジタル画像データの特性を示すデータを指し示す条件
データを含むことを特徴とする。

【００２６】この画像処理装置では、透かしデータとし
て画像データの再生に利用する条件データを含んでいる
ため、透かしデータを検出することであらかじめ定めら
れた特性に基づく画像再生を行うことができる。すな
わち、画像の再生に利用可能な特性条件等を用いること
で、再生時にそのデータに基づいた変換を行なって画質
を改善することができる。

【００２７】（８）請求項８記載の発明は、圧縮データ
を逆符号化して量子化データを生成する逆符号化手段
と、量子化データを逆量子化して周波数画像データを生
成する逆量子化手段と、周波数画像データを逆周波数変
換してディジタル画像データを生成する逆周波数変換手
段と、前記周波数画像データまたは前記量子化データの
少なくとも一方に対して、所定の鍵情報に基づいて、透
かしデータが付加される前のディジタル画像データを復
元する復元処理手段と、を備えたことを特徴とする画像
処理装置である。

【００２８】この画像処理装置では、圧縮された画像デ
ータを復号化する際の周波数画像データまたは量子化デ
ータの段階で鍵情報に基づいて特定の情報（電子透か
し）付加前の画像データを復元しているので、画像復号
化と透かし検出との周波数変換を共用することができ、
計算量を低減することができ、処理を高速化できる。ま
た、透かしデータが付加される前の画像データを復元す
ることで、透かし付加により劣化した画像の画質を改善
することが可能になる。

【００２９】（９）請求項９記載の発明は、圧縮データ
を逆符号化して量子化データを生成する逆符号化手段
と、量子化データを逆量子化して周波数画像データを生
成する逆量子化手段と、周波数画像データを逆周波数変
換してディジタル画像データを生成する逆周波数変換手
段と、前記周波数画像データまたは前記量子化データの
少なくとも一方に対して、所定の鍵情報に基づく透かし
データの検出を行なう透かし検出手段と、を備え、前記
透かしデータは次に再生すべきディジタル画像データか
ら透かしデータを検出するための鍵情報を含む、ことを
特徴とする画像処理装置である。

【００３０】この画像処理装置では、圧縮された画像デ
ータを復号化する際の周波数画像データまたは量子化デ
ータの段階で鍵情報に基づいて透かしデータを検出する
と共に画像データを生成しているので、画像復号化と透
かし検出との周波数変換を共用することができ、計算量
を低減することができ、処理を高速化できる。

【００３１】また、この画像処理装置では、透かしデー
タとして次に再生すべきディジタル画像データの鍵情報
を含むようにしているので、最初の鍵情報を有している
場合には正しい順序で画像を再生することが可能になる
が、最初の鍵情報を有していない場合には正しい順序で
の再生ができなくなる。このため、画像作成者の意図し
た順序に忠実に従った複数の画像の再生が可能になる。
また、複数の画像が存在する場合の、画像データの改竄
の発見が容易になる。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態例の画像処理
装置について、図面を参照しつつ説明を行なう。

【００３３】まず、図２により透かしデータを埋め込む
と共に画像圧縮を行なう画像処理装置全体について説明
を行なう。なお、この図２はスキャナや画像入力手段と
組み合わされた場合を例にしたものであるが、これに限
定されるものではなく、画像サーバやその他各種の装置
に応用が可能である。

【００３４】１０は被写体の光学像を固体撮像素子で光
電変換してディジタル画像データとして出力する撮像
部、２０はディジタル画像データにデモザイク処理する
デモザイク処理部、３０は色変換処理を行なう色変換処
理部、４０はガンマ変換を行なうガンマ変換部、５０は
ＲＧＢ画像をＹＣＣ（Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂ）信号に変換する
ＹＣＣ変換部、６０は埋め込み情報としての透かしデー
タを入力する埋め込み情報入力部、７０は鍵情報として
の読み出しキーを入力する鍵情報入力部、８０はＹＣＣ
画像に対して読み出しキーに応じた透かしデータを埋め
込むと共に画像圧縮を行なう圧縮・透かし付加処理部で
ある。

【００３５】なお、外部からＹＣＣ形式の画像データが
供給される場合には、埋め込み情報入力部６０と、鍵情
報入力部７０と、圧縮・透かし付加処理部８０とによ
り、本実施の形態例の画像処理装置を構成することが可
能である。

【００３６】また、圧縮・透かし付加処理部８０の内部
の構成の詳細を示せば図３に示すようになる。ここで、
図１乃至図３を用いて、本実施の形態例の動作説明を行
なう。

【００３７】まず、撮像部１０で得たＲＧＢのディジタ
ル画像データを周知の画像処理（マトリクス演算やサブ
サンプリング処理）によりＹＣＣ信号のディジタル画像
データに変換する（図１Ｓ１）。このＹＣＣ信号のディ
ジタル画像データを図３では入力画像５０ａとして示し
ている。

【００３８】そして、このＹＣＣ信号をブロック分割部
８１により所定画素数（例えば、８×８画素）のブロッ
クに分割する。この場合、図４（ａ）の入力画像を図４
（ｂ）のような８×８画素のブロックに分割する。そし
て、図４（ａ）のブロック１，ブロック２，〜，ブロッ
クｎというような順番でブロック画像８１ａとして出力
する。

【００３９】そして、離散コサイン変換部８２によるＤ
ＣＴなどにより周波数変換し（図１Ｓ２）、周波数画像
としての係数行列８２ａを生成する。なお、離散コサイ
ン変換の定義式は以下のとおりである。

【００４０】

【数１】

【００４１】そして、量子化テーブル８３に従って周波
数画像としての係数行列８２ａを量子化部８４により量
子化し、量子化周波数画像としての量子化係数行列８４
ａを出力する。

【００４２】なお、この量子化の定義式は以下の通りで
ある。

【００４３】

【数２】

【００４４】また、以上の処理と並行して、鍵情報入力
部７０から入力される鍵情報７０ａ（読み出しキー）と
埋め込み情報入力部からの埋め込み情報６０ａ（透かし
データ）とは、ビット埋め込み部８５において、埋め込
む際の空間周波数やパラメータが決定される（図１Ｓ
４）。

【００４５】なお、ビット埋め込み部８５の回路構成を
図５に示す。このビット埋め込み部８５は、埋め込み情
報６０ａの先頭から順に１ビットずつ取出し、これを埋
め込みビット８５Ｃとする。そして、乱数生成部８５Ａ
において鍵情報７０ａを初期値とする乱数列を生成し、
この乱数列を用いて決定部８５Ｂにおいて、量子化周波
数画像としての量子化係数行列８４ａの中から埋め込み
対象量子化係数を１つ決定する。

【００４６】ここで、変更部８５Ｄで以下の規則で埋め
込みを行い、埋め込み済量子化係数行列８５ａを生成す
る。すなわち、透かしデータの付加を行って透かし付量
子化周波数画像を生成する（図１Ｓ５）。

【００４７】（１）埋め込みビットが０のとき：埋め込
み対象量子化係数の値が偶数のとき：なにもしない埋め
込み対象量子化係数の値が奇数のとき：埋め込み対象量
子化係数の値を＋１する（２）埋め込みビットが１のとき：埋め込み対象量子化
係数の値が偶数のとき：埋め込み対象量子化係数の値を
＋１する埋め込み対象量子化係数の値が奇数のとき：な
にもしないそして、図３に戻り、エントロピー符号化部
５において、埋め込み済量子化係数行列８５ａを通常の
ＪＰＥＧ符号化と同様にハフマンテーブル８６を参照し
てハフマン符号化する（図１Ｓ６）。

【００４８】以上の処理を全てのブロック画像８１ａに
ついて行なうことで、透かし付き符号化データとしての
埋め込み済ＪＰＥＧ符号化データ８０ａが生成される。
なお、以上の処理により生成された埋め込み済ＪＰＥＧ
符号化データ８０ａは、通常のＪＰＥＧ符号化データと
全く同じ文法をもっているので、通常のＪＰＥＧ復号器
で画像として復号可能である。

【００４９】なお、以上の実施の形態例の説明では量子
化の後に透かしデータを付加したが、図６に示すよう
に、量子化以前の周波数画像の段階で透かしデータを付
加することも可能である（図６Ｓ４）。この図６に示す
動作では、透かしデータを付加する段階が違うだけで、
他の動作は図１〜図５に示した実施の形態例と全く同一
である。

【００５０】つぎに、透かし付き符号化データとしての
ＪＰＥＧ符号化データ８０ａから、透かしを検出すると
共に画像を復号する処理について、図７のフローチャー
トと図８以降のブロック図を参照して説明する。本実
施の形態例の復号化・透かし検出処理部１８０は、ＪＰ
ＥＧ符号化データ８０ａと鍵情報１７０ａとを入力と
し、ＪＰＥＧ符号化データ８０ａの文法を解釈しつつ動
作する。

【００５１】まず、ＪＰＥＧ符号化データ８０ａから前
述したブロックに相当するブロック画像相当分データ８
０ｂを抽出して以下の処理を行い、全てのブロックにつ
いて処理を繰り返す。

【００５２】抽出されたブロック画像相当分データにつ
いて、エントロピー復号化部１８１でエントロピー復号
化（逆符号化）し（図７Ｓ１）、透かし付き量子化周波
数画像データとしての量子化係数行列１８１ａを得る。

【００５３】そして、ビット検出部１８２では鍵情報１
７０ａにより空間周波数とパラメータとを決定し（図７
Ｓ２）、量子化係数行列１８１ａから１ビットの情報を
検出し、検出結果バッファ１８３に追記する。全てのブ
ロック画像相当分のデータについて処理が完了した後、
検出結果バッファ１８３の内容を検出結果１８３ａとし
て出力する。以上のようにして、透かしデータを読み取
る（図７Ｓ３）。

【００５４】ここで、ビット検出部１８２について図９
に詳細な構成を示す。ビット検出部１８２は、乱数生成
部１８２Ａにおいて鍵情報１７０ａを初期値とする乱数
列を生成し、この乱数列を用いて決定部１８２Ｂで量子
化係数行列１８１ａの中から検出対象量子化係数を１つ
決定する。次に、以下の規則で検出部１８２Ｃで検出ビ
ットを決定し、検出結果バッファ１８３に追記する。な
お、検出バッファ１８３は検出の最初にクリアされる。

【００５５】検出対象量子化係数の値が偶数：検出ビット＝０検出対象量子化係数の値が奇数：検出ビット＝１また、図８では透かしデータである検出結果１８３を検
出する様子を中心に示しているが、画像データの復号に
ついて通常の手順で処理可能である。

【００５６】すなわち、透かし付き量子化周波数画像デ
ータである量子化係数行列１８１ａを逆量子化処理し
（図７Ｓ４）、透かし付き周波数画像を得る。そして、
これを逆周波数変換し（図７Ｓ５）、透かし付きＹＣＣ
画像を得る。さらに、これをマトリクス演算し（図７Ｓ
６）、透かし付きＲＧＢ画像を得る。

【００５７】なお、以上の実施の形態例の説明では逆量
子化の前の段階で透かしデータを検出したが、図１０に
示すように、逆量子化の後の周波数画像の段階で透かし
データを検出することも可能である（図１０Ｓ４）。こ
の図１０に示す動作では、透かしデータを検出する段階
が違うだけで、他の動作は図６〜図９に示した実施の形
態例と全く同一である。

【００５８】なお、以上の実施の形態例において、各処
理部はハードウェアによるものであってもよいし、ＭＰ
Ｕと処理プログラムとによるものであってもよい。以上
のような動作により、透かしの付加、透かしの検出にお
いて、マトリクス演算と周波数変換とを２重に行わなく
てすみ、計算量を低減することができ、処理を高速化で
きる。また、電子透かし埋め込みと画像圧縮との周波数
変換を共用して、画像圧縮の処理の中で電子透かしを埋
め込んでいるので、電子透かしが劣化することがなくな
る。

【００５９】ここで、本実施の形態例の画像処理の使用
例や応用例について、具体例をもって説明する。・書き込み内容１：透かしデータとして書き込む内容に
は、撮影時の日付，時刻，撮影者，撮影者の住所，電話
番号，E-mailアドレス，撮影データに相当する絞り値，
シャッタ速度，カメラ名などがある。これらは、例えば
ＪＥＩＤＡで規格しているＥＸＩＦのヘッダデータに相
当する。また、画像に付属させていたメッセージを透か
しデータとして埋め込むこともできる。たとえば、電子
的な絵葉書として送信することができる。

【００６０】・書き込み内容２：上述の例では８×８の
ブロック毎に少なくとも１ビットのデータが書き込め
る。なお、複数の周波数領域を操作することで、各ブロ
ックに複数ビットのデータを書き込むことも可能であ
る。そこで、たとえば、１１５２×８７２画素の画像デ
ータに対しては、１４４×１０９画素の画像データを付
加することが可能である。なお、ブロックあたり複数ビ
ットを書き込める場合には、グレイスケールやインデッ
クスカラーとして用いてもよい。この１４４×１０９画
素の埋め込む画像は、同一のディジタルカメラで撮像し
たものでもよいし、予め用意した画像であってもよい。

【００６１】また、手書きのメモを入力することもでき
る。この場合、ディジタルカメラの埋め込み情報入力部
としてタッチパネルを設けておくことで実現が可能であ
る。・書き込み内容３：画像データの特性（色・解像度・ノ
イズ）を示すデータを透かしデータとして含めることに
より、再生時にそのデータに基づいて再生を行なうこと
が可能になる。このための情報としては、インターネッ
ト上にあるＩＣＣプロファイルを予めインターネットの
サーバに置いておき、透かしデータでＵＲＬを指し示す
ことが最も簡単である。もちろん、直接色度点や階調カ
ーブのガンマ値などを含めることもできる。これらに基
づいた画像変換方法としては、本件出願の出願時点では
「ＩＣＣプロファイルフォーマットv3.4」（http://ww
w.color.org）に記載されている方法が利用可能であ
る。

【００６２】・画像復元時の操作：画像読み出し時には
透かし読み出しキーを与えることで、元の画像をある程
度推定することができる。すなわち、透かしを埋め込ん
だ特定の周波数は読み出しキーから分かり、また、その
操作の大きさは別の読み出しキーからある程度推定でき
る。これを用いて画像を復元することにより、元の画像
データを推定することができ、透かしを付加した結果生
じる画像の劣化を、再生時に低減することができるよう
になる。

【００６３】・読み出し方法：読み出しは、パソコンで
あってもディジタルカメラであってもよい。単純に透か
しデータだけ、または、画像データだけを読み出して
も、あるいは両方を読み出し、その透かしデータを画像
に重ねて表示してもよい。

【００６４】・読み出しキー入力：読み出しキーについ
ては、予め装置に記憶されている特定のキーが用いられ
てもよいし、撮影者の名前などが用いられてもよい。こ
の読み出しキーは実際の撮像を行なうものが知っている
必要はなく、それを依頼するものが設定あるいは入力し
てもよい。また、日付やその他の画像に付随するパラメ
ータを用いてもよい。

【００６５】・使用例１：以上の透かしデータの埋め込
みは、証拠として用いる写真画像、たとえば、工事現場
の写真や、交通事故の損傷を示す写真などに使用するこ
とが適している。すなわち、ディジタルカメラで撮像さ
れた画像は、あらかじめ透かしが付加されており、途中
で改竄された場合には、改竄が分かるような仕組みにし
ておく。

【００６６】たとえば、工事現場の写真などで、この場
合の読み出しキーを依頼者が管理することで、受注者の
改変等の違法行為を監視できるようになる。・使用例２：透かしを付加した場合、画像に劣化が生じ
るが、故意に画像の劣化を引き起こしておき、読み出し
キーを入手した場合にその劣化を回復できるようにして
おく。このようにすることで、ネットワーク上での商取
引の際に、一般の顧客はまず劣化した画像しか見ること
ができず、読み出しキーを購入した顧客が劣化のない画
像を見ることができる。

【００６７】・使用例３：透かしを付加した画像が複数
存在している場合、別の画像の読み出しキーを透かしと
して含めておく。このようにすることで、読み出しの順
序が限定されることになり、画像グループ全体に読み出
し順序が特定され、順序の改変を防止できる。すなわ
ち、最初の画像の透かしを検出することで、２番目の画
像の読み出しキーの読み出しが可能になり、これ以後順
次透かしの検出による読み出しキーの読み出しを実行で
きる。これができない場合には、順序が改変されたと分
かる。

【００６８】・使用例４：透かしデータとして、再生時
のデータを含めることができる。これにより、１枚の画
像を拡大再生、トリミング再生、またはそれら再生の時
間的な間隔をも含めておき、再生時に動画のような動き
で表示させることができる。たとえば、２秒間全体を表
示し、２秒間中央部分を部分拡大し、次にパンニングす
る、といった動作が可能になる。また、透かしデータが
メッセージの場合には、それを音声として再生すること
も可能である。

【００６９】・変形例１：従来通りのステップで計算を
冗長に行い、圧縮時の量子化を考慮するといった迂回操
作も可能である。

【００７０】・変形例２：以上の透かしデータとして、
鍵情報を鍵として暗号化してから埋め込みを行なうよう
にする。これにより、埋め込み情報の秘匿度が向上し、
また埋め込み情報をランダム化することにより、埋め込
み後の画質が向上する。

【００７１】・変形例３：以上の実施の形態例では読み
出しキーとして所定の鍵情報を用いるものとして説明を
行ってきたが、この所定の鍵情報として、あらかじめ決
められていて公開されたデータを用いることも可能であ
る。すなわち、装置が自動的にそのデータを用いること
で、埋め込みと検出とで使用者が読み出しキーを入力す
る必要をなくすことができる。この場合には、ある一定
の周波数に透かしデータが挿入されることになる。

【００７２】・変形例４また、各種情報や周波数などを
公開しておいて、あらかじめ決められた周波数（固定し
た周波数）に透かしデータが入るようにしてもよい。

【００７３】

【発明の効果】以上詳細に説明した本発明によれば、以
下のような効果が得られる。（１）請求項１記載の発明によれば、画像圧縮する際の
周波数画像データまたは量子化データの段階で透かしデ
ータを付加しているので、電子透かし埋め込みと画像圧
縮との周波数変換を共用することができ、計算量を低減
することができ、処理を高速化できる。また、電子透か
し埋め込みと画像圧縮との周波数変換を共用して、画像
圧縮の処理の中で電子透かしを埋め込んでいるので、電
子透かしが劣化することがなくなる。

【００７４】（２）請求項２記載の発明によれば、圧縮
された画像データを復号化する際の周波数画像データま
たは量子化データの段階で透かしデータを検出している
ので、電子透かし検出と画像復号化との周波数変換を共
用することができ、計算量を低減することができ、処理
を高速化できる。また、電子透かし検出と画像復号化と
の周波数変換を共用して、画像復号化の処理の中で電子
透かしを検出しいるので、電子透かしが劣化することが
なくなる。

【００７５】（３）請求項３記載の発明によれば、スキ
ャナあるいはディジタルカメラといった画像入力手段と
組み合わされて使用されるため、各種の情報を電子透か
しとして埋め込んで、効率良く圧縮データを生成するこ
とができるようになる。

【００７６】（４）請求項４記載の発明によれば、撮影
時の露出データや画像生成（撮影，入力）場所といった
画像データ生成時の条件データを含むことで、著作権保
護以外の各種の用途にも使用することができるようにな
る。また、埋め込んだ各種データを後に取り出して利用
することが可能になり、操作性が向上する。また、改竄
の防止にも役立つ。

【００７７】（５）請求項５記載の発明によれば、透か
しデータとして別の画像データを含んでいるので、著作
権保護以外の各種の用途にも使用することができるよう
になる。手書きのメモなどを埋め込むことで、文字入力
の手間が省け、操作性が向上する。

【００７８】（６）請求項６記載の発明によれば、透か
しデータとして画像データの再生に利用する条件データ
を含んでいるため、透かしデータを検出することであら
かじめ定められた条件に基づく画像再生を行うことがで
きる。従って、画像再生時の各種効果などを埋め込むこ
とで、画像再生の利用価値が高まる。

【００７９】（７）請求項７記載の発明によれば、透か
しデータとして画像データの再生に利用する条件データ
を含んでいるため、透かしデータを検出することであら
かじめ定められた特性に基づく画像再生を行うことがで
きる。

【００８０】すなわち、画像の再生に利用可能な特性条
件等を用いることで、再生時にそのデータに基づいた変
換を行なって画質を改善することができる。（８）請求項８記載の発明によれば、圧縮された画像デ
ータを復号化する際の周波数画像データまたは量子化デ
ータの段階で鍵情報に基づいて透かしデータ付加前の画
像データを復元しているので、画像復号化と透かし検出
との周波数変換を共用することができ、計算量を低減す
ることができ、処理を高速化できる。また、透かしデー
タが付加される前の画像データを復元することで、透か
し付加により劣化した画像の画質を改善することが可能
になる。

【００８１】（９）請求項９記載の発明によれば、圧縮
された画像データを復号化する際の周波数画像データま
たは量子化データの段階で鍵情報に基づいて透かしデー
タを検出すると共に画像データを生成しているので、画
像復号化と透かし検出との周波数変換を共用することが
でき、計算量を低減することができ、処理を高速化でき
る。

【００８２】また、この画像処理装置では、透かしデー
タとして次に再生すべきディジタル画像データの鍵情報
を含むようにしているので、最初の鍵情報を有している
場合には正しい順序で画像を再生することが可能になる
が、最初の鍵情報を有していない場合には正しい順序で
の再生ができなくなる。このため、画像作成者の意図し
た順序に忠実に従った複数の画像の再生が可能になる。
また、複数の画像が存在する場合の、画像データの改竄
の発見が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態例の動作状態を示すフロー
チャートである。

【図２】本発明の実施の形態例で使用する画像処理装置
の電気的構成を機能ブロックごとに示すブロック図であ
る。

【図３】本発明の実施の形態例で使用する画像処理装置
の主要部の構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の実施の形態例で使用する画像処理装置
の主要部の動作をを示す説明図である。

【図５】本発明の実施の形態例で使用する画像処理装置
の主要部の構成を示すブロック図である。

【図６】本発明の実施の形態例の動作状態の他の例を示
すフローチャートである。

【図７】本発明の実施の形態例の動作状態を示すフロー
チャートである。

【図８】本発明の実施の形態例で使用する画像処理装置
の電気的構成を機能ブロックごとに示すブロック図であ
る。

【図９】本発明の実施の形態例で使用する画像処理装置
の主要部の構成を示すブロック図である。

【図１０】本発明の実施の形態例の動作状態の他の例を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０撮像部２０モザイク処理部３０色変換処理部４０ガンマ変換部５０ＹＣＣ変換部６０埋め込み情報入力部７０鍵情報入力部８０圧縮・透かし付加処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）９Ａ００１ (72)発明者中村高雄東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内 (72)発明者高嶋洋一東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内 (72)発明者阿部剛仁東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内Ｆターム(参考） 5B057 BA29 CA01 CB01 CE08 CG02 CG05 CG07 5C059 KK15 KK43 MA00 MA23 MC11 RC11 RC32 RC35 SS14 UA02 UA05 5C076 AA14 AA36 5C077 LL14 PP49 RR05 5C078 AA09 BA44 BA57 9A001 BZ04 EE04 EZ05 HH28 HZ24 HZ27 HZ28 LZ03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタル画像データを複数のブロック
に分割するブロック分割手段と、ブロック毎のディジタル画像データに周波数変換して周
波数画像データを生成する周波数変換手段と、周波数画像データを量子化して量子化データを生成する
量子化手段と、量子化データを符号化して圧縮データを生成する符号化
手段と、前記周波数画像データまたは前記量子化データの少なく
とも一方に対して、所定の鍵情報に基づく透かしデータ
を付加する透かし付加手段と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】圧縮データを逆符号化して量子化データ
を生成する逆符号化手段と、量子化データを逆量子化して周波数画像データを生成す
る逆量子化手段と、周波数画像データを逆周波数変換してディジタル画像デ
ータを生成する逆周波数変換手段と、前記周波数画像データまたは前記量子化データの少なく
とも一方に対して、所定の鍵情報に基づく透かしデータ
の検出を行なう透かし検出手段と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】光学的情報を電気的情報に変換してディ
ジタル画像データとして出力する画像入力手段と組み合
わされ、該画像入力手段からのディジタル画像データに
透かしデータを付加して圧縮データを生成することを特
徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】前記透かしデータはディジタル画像デー
タ生成時の条件データを含むことを特徴とする請求項１
乃至請求項３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項５】前記透かしデータは別の画像データを含
むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに
記載の画像処理装置。
【請求項６】前記透かしデータはディジタル画像デー
タの再生時に利用する条件データを含むことを特徴とす
る請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像処理装
置。
【請求項７】前記透かしデータはディジタル画像デー
タの特性を示すデータを指し示す条件データを含むこと
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の
画像処理装置。
【請求項８】圧縮データを逆符号化して量子化データ
を生成する逆符号化手段と、量子化データを逆量子化して周波数画像データを生成す
る逆量子化手段と、周波数画像データを逆周波数変換してディジタル画像デ
ータを生成する逆周波数変換手段と、前記周波数画像データまたは前記量子化データの少なく
とも一方に対して、所定の鍵情報に基づいて、透かしデ
ータが付加される前のディジタル画像データを復元する
復元処理手段と、を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】圧縮データを逆符号化して量子化データ
を生成する逆符号化手段と、量子化データを逆量子化して周波数画像データを生成す
る逆量子化手段と、周波数画像データを逆周波数変換してディジタル画像デ
ータを生成する逆周波数変換手段と、前記周波数画像データまたは前記量子化データの少なく
とも一方に対して、所定の鍵情報に基づく透かしデータ
の検出を行なう透かし検出手段と、を備え、前記透かしデータは次に再生すべきディジタル画像デー
タから透かしデータを検出するための鍵情報を含む、ことを特徴とする画像処理装置。