JP2001119554A - 電子透かしの埋込方法、復元方法およびその装置 - Google Patents
電子透かしの埋込方法、復元方法およびその装置Info
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- JP2001119554A JP2001119554A JP29664899A JP29664899A JP2001119554A JP 2001119554 A JP2001119554 A JP 2001119554A JP 29664899 A JP29664899 A JP 29664899A JP 29664899 A JP29664899 A JP 29664899A JP 2001119554 A JP2001119554 A JP 2001119554A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 透かし画像を可視的に埋め込むことにより著
作権の積極的な主張を行ないつつ、画質を損なわない不
可視的な埋込としての使い方をも実現する。 【解決手段】 透かし画像Ｗの画素が黒の場合、対応す
る原画像の４つの画素の輝度データｘ１，ｘ２，ｘ３，
ｘ４に対して、次の行列Ｃを演算する。 【数２】 この結果、透かし画像Ｗはこの行列の対角要素の係数ｄ
（≠１）により可視的に、対角要素以外の係数により不
可視的に埋め込まれる。
作権の積極的な主張を行ないつつ、画質を損なわない不
可視的な埋込としての使い方をも実現する。 【解決手段】 透かし画像Ｗの画素が黒の場合、対応す
る原画像の４つの画素の輝度データｘ１，ｘ２，ｘ３，
ｘ４に対して、次の行列Ｃを演算する。 【数２】 この結果、透かし画像Ｗはこの行列の対角要素の係数ｄ
（≠１）により可視的に、対角要素以外の係数により不
可視的に埋め込まれる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子透かしの埋め
込みとその復元に関し、詳しくは透かし画像の可視的お
よび不可視的な埋め込みに関する。
込みとその復元に関し、詳しくは透かし画像の可視的お
よび不可視的な埋め込みに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子透かしは、原画像の画像とし
ての品質を保持するため、透かし画像を署名として不可
視的に埋め込んでおり、原画像が許可なく複製されたり
利用された場合に、署名済みの画像が透かし画像を取り
出し、著作権者を特定する証拠として利用されていた。
これに対し、著作権を明示的に主張したい権利者は、画
像に可視的な画像、例えばロゴマークや「禁複製」とい
った文字列を付加する方法を用いる。後者の場合、その
画像の利用を意図する者は、著作権者に対価を支払い、
ロゴマークなどの入っていない原画像データの配布を改
めて受けるのが一般的である。
ての品質を保持するため、透かし画像を署名として不可
視的に埋め込んでおり、原画像が許可なく複製されたり
利用された場合に、署名済みの画像が透かし画像を取り
出し、著作権者を特定する証拠として利用されていた。
これに対し、著作権を明示的に主張したい権利者は、画
像に可視的な画像、例えばロゴマークや「禁複製」とい
った文字列を付加する方法を用いる。後者の場合、その
画像の利用を意図する者は、著作権者に対価を支払い、
ロゴマークなどの入っていない原画像データの配布を改
めて受けるのが一般的である。
【０００３】なお、署名を不可視的に行なっている場合
は、対価を支払った者に対しては許諾を行なうだけであ
り、署名を削除した原画像の配布は行なわない。署名を
削除した原画像を一旦配布すると、その複製物が配布さ
れた場合に著作権の署名が困難になってしまうからであ
る。
は、対価を支払った者に対しては許諾を行なうだけであ
り、署名を削除した原画像の配布は行なわない。署名を
削除した原画像を一旦配布すると、その複製物が配布さ
れた場合に著作権の署名が困難になってしまうからであ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、透かし
画像を不可視的に埋め込むという手法では、正規の許諾
を得ない複製などの不正利用がなされても、それが発見
されるまで、透かしの機能が役立たないという問題があ
った。一方、原画像にロゴマーク等を表示する場合に
は、画像上にその権利の存在が明らかとなるため、不正
利用を防止する機能に優れるが、このような可視型の透
かし方式では、透かしの対象となった画素はその本来の
輝度情報を透かし信号で失うため、原画像に近い状態に
もどすことが難しいという問題があった。マルチメディ
アを利用する立場から考察すると、透かし画像が常時画
像上に可視的に存在したのでは、たとえ良い作品であっ
ても利用者が限定されるであろう。かといって、署名を
削除した原画像を利用するには、改めて原画像データの
配布を受けなければならなかった。
画像を不可視的に埋め込むという手法では、正規の許諾
を得ない複製などの不正利用がなされても、それが発見
されるまで、透かしの機能が役立たないという問題があ
った。一方、原画像にロゴマーク等を表示する場合に
は、画像上にその権利の存在が明らかとなるため、不正
利用を防止する機能に優れるが、このような可視型の透
かし方式では、透かしの対象となった画素はその本来の
輝度情報を透かし信号で失うため、原画像に近い状態に
もどすことが難しいという問題があった。マルチメディ
アを利用する立場から考察すると、透かし画像が常時画
像上に可視的に存在したのでは、たとえ良い作品であっ
ても利用者が限定されるであろう。かといって、署名を
削除した原画像を利用するには、改めて原画像データの
配布を受けなければならなかった。
【０００５】本発明の電子透かしの埋め込み方法および
復元方法ならびのこれらの方法を用いる各装置は、こう
した問題を解決し、通常は透かし画像を可視的に表示
し、かつ必要な場合に透かし画像を不可視として原画像
を利用でき、更にいつでも透かし画像の存在を証明でき
る技術を提供することを目的とする。
復元方法ならびのこれらの方法を用いる各装置は、こう
した問題を解決し、通常は透かし画像を可視的に表示
し、かつ必要な場合に透かし画像を不可視として原画像
を利用でき、更にいつでも透かし画像の存在を証明でき
る技術を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記課題の少なくとも一部を解決する本発明の第１の電子
透かしの埋込方法は、原画像のデータに、透かし画像を
加える電子透かしの埋込方法であって、前記透かし画像
の各画素に対応する原画像の各画素における輝度などの
可視性に影響を与えるデータに第１の変換処理を施し
て、該原画像において前記透かし画像を可視可能に埋め
込む第１の埋込処理と、前記透かし画像の一つの画素と
これに関連性を有する複数の画素のデータに対して所定
の演算を施し、該演算結果を、前記原画像の複数の画素
の画像データに加える第２の変換処理を行なうことで、
前記透かし画像を不可視状態で埋め込む第２の埋込処理
とを同時に行なうことを要旨としている。
記課題の少なくとも一部を解決する本発明の第１の電子
透かしの埋込方法は、原画像のデータに、透かし画像を
加える電子透かしの埋込方法であって、前記透かし画像
の各画素に対応する原画像の各画素における輝度などの
可視性に影響を与えるデータに第１の変換処理を施し
て、該原画像において前記透かし画像を可視可能に埋め
込む第１の埋込処理と、前記透かし画像の一つの画素と
これに関連性を有する複数の画素のデータに対して所定
の演算を施し、該演算結果を、前記原画像の複数の画素
の画像データに加える第２の変換処理を行なうことで、
前記透かし画像を不可視状態で埋め込む第２の埋込処理
とを同時に行なうことを要旨としている。
【０００７】また、この方法に対応した第１の電子透か
しの埋込装置は、原画像のデータに、透かし画像を加え
る電子透かしの埋込装置であって、前記透かし画像の各
画素に対応する原画像の各画素における輝度などの可視
性に影響を与えるデータに第１の変換処理を施して、該
原画像において前記透かし画像を可視可能に埋め込む第
１の埋込手段と、前記透かし画像の一つの画素に対応す
る原画像上の一つ画素とこれに関連性を有する複数の画
素のデータに対して所定の演算を施し、該演算結果を、
前記原画像の複数の画素の画像データに加える第２の変
換処理を、前記第１の変換処理と同時に行なうことで、
前記透かし画像を不可視状態で埋め込む第２の埋込手段
とを備えたことを要旨とする。
しの埋込装置は、原画像のデータに、透かし画像を加え
る電子透かしの埋込装置であって、前記透かし画像の各
画素に対応する原画像の各画素における輝度などの可視
性に影響を与えるデータに第１の変換処理を施して、該
原画像において前記透かし画像を可視可能に埋め込む第
１の埋込手段と、前記透かし画像の一つの画素に対応す
る原画像上の一つ画素とこれに関連性を有する複数の画
素のデータに対して所定の演算を施し、該演算結果を、
前記原画像の複数の画素の画像データに加える第２の変
換処理を、前記第１の変換処理と同時に行なうことで、
前記透かし画像を不可視状態で埋め込む第２の埋込手段
とを備えたことを要旨とする。
【０００８】かかる埋込方法および埋込装置によれば、
第１および第２の変換処理が同時に行なわれることで、
原画像データには、透かし画像が、いわば可視的かつ不
可視的に埋め込まれる。第１，第２の埋込処理は、同時
に行なわれるが、変換処理そのものは独立であり、透か
し画像の埋込の強度などを、個別に扱うことができると
いう利点がある。
第１および第２の変換処理が同時に行なわれることで、
原画像データには、透かし画像が、いわば可視的かつ不
可視的に埋め込まれる。第１，第２の埋込処理は、同時
に行なわれるが、変換処理そのものは独立であり、透か
し画像の埋込の強度などを、個別に扱うことができると
いう利点がある。
【０００９】かかる利点を利用して、一旦埋め込まれた
透かし画像に対して、可視的な変換のみを解除すること
ができる。即ち、本発明の第２の電子透かしの埋込方法
は、原画像のデータに、透かし画像を加える電子透かし
の埋込方法であって、前記透かし画像の各画素に対応す
る原画像の各画素における輝度などの可視性に影響を与
えるデータに第１の変換処理を施して、該原画像におい
て前記透かし画像を可視状態で埋め込む第１の埋込処理
と、該第１の埋込処理と同時に行なわれ、前記透かし画
像の一つの画素に対応する原画像上の一つ画素とこれに
関連性を有する複数の画素のデータに対して所定の演算
を施し、該演算結果を、前記原画像の複数の画素の画像
データに加える第２の変換処理を行なうことで、前記透
かし画像を不可視状態で埋め込む第２の埋込処理と、前
記可視状態で埋め込まれた透かし画像の解除条件が与え
られたとき、同時に行なわれた前記第１および第２の変
換処理の逆変換処理を用いて、少なくとも前記透かし画
像の可視的な埋込を除去する除去処理とを行なうことを
要旨としている。
透かし画像に対して、可視的な変換のみを解除すること
ができる。即ち、本発明の第２の電子透かしの埋込方法
は、原画像のデータに、透かし画像を加える電子透かし
の埋込方法であって、前記透かし画像の各画素に対応す
る原画像の各画素における輝度などの可視性に影響を与
えるデータに第１の変換処理を施して、該原画像におい
て前記透かし画像を可視状態で埋め込む第１の埋込処理
と、該第１の埋込処理と同時に行なわれ、前記透かし画
像の一つの画素に対応する原画像上の一つ画素とこれに
関連性を有する複数の画素のデータに対して所定の演算
を施し、該演算結果を、前記原画像の複数の画素の画像
データに加える第２の変換処理を行なうことで、前記透
かし画像を不可視状態で埋め込む第２の埋込処理と、前
記可視状態で埋め込まれた透かし画像の解除条件が与え
られたとき、同時に行なわれた前記第１および第２の変
換処理の逆変換処理を用いて、少なくとも前記透かし画
像の可視的な埋込を除去する除去処理とを行なうことを
要旨としている。
【００１０】また、この埋込方法に対応した第２の電子
透かしの埋込装置は、原画像のデータに、透かし画像を
加える電子透かしの埋込装置であって、前記透かし画像
の各画素に対応する原画像の各画素における輝度などの
可視性に影響を与えるデータに第１の変換処理を施し
て、該原画像において前記透かし画像を可視状態で埋め
込む第１の埋込手段と、前記透かし画像の一つの画素に
対応した原画像の複数の画素とこれに関連性を有する複
数の画素のデータに対して所定の演算を施し、該演算結
果を、前記原画像の複数の画素の画像データに加える第
２の変換処理を、前記第１の埋込処理と同時に行なうこ
とで、前記透かし画像を不可視状態で埋め込む第２の埋
込手段と、前記可視状態で埋め込まれた透かし画像の解
除条件が与えられたとき、同時に行なわれた前記第１お
よび第２の変換処理の逆変換処理を用いて、少なくとも
前記透かし画像の可視的な埋込を除去する除去処理手段
と備えたことを要旨とする。
透かしの埋込装置は、原画像のデータに、透かし画像を
加える電子透かしの埋込装置であって、前記透かし画像
の各画素に対応する原画像の各画素における輝度などの
可視性に影響を与えるデータに第１の変換処理を施し
て、該原画像において前記透かし画像を可視状態で埋め
込む第１の埋込手段と、前記透かし画像の一つの画素に
対応した原画像の複数の画素とこれに関連性を有する複
数の画素のデータに対して所定の演算を施し、該演算結
果を、前記原画像の複数の画素の画像データに加える第
２の変換処理を、前記第１の埋込処理と同時に行なうこ
とで、前記透かし画像を不可視状態で埋め込む第２の埋
込手段と、前記可視状態で埋め込まれた透かし画像の解
除条件が与えられたとき、同時に行なわれた前記第１お
よび第２の変換処理の逆変換処理を用いて、少なくとも
前記透かし画像の可視的な埋込を除去する除去処理手段
と備えたことを要旨とする。
【００１１】かかる電子透かしの埋込方法および装置に
よれば、一旦可視的に埋め込まれた透かし画像につい
て、解除条件、例えば著作権者による許諾が得られたと
き、同時に行なわれた第１および第２の変換処理の逆変
換を用いて、少なくとも透かし画像の可視的な埋込を除
去する。この結果、利用者は、ほぼ原画像に等しい画質
の画像を利用することが可能となる。この場合でも、透
かし画像の可視的な埋込が除去されただけなので、かか
る画像が不正に複製などされた場合には、原画像データ
と比較することにより、いつでも透かし画像を復元し
て、署名として用いることができる。
よれば、一旦可視的に埋め込まれた透かし画像につい
て、解除条件、例えば著作権者による許諾が得られたと
き、同時に行なわれた第１および第２の変換処理の逆変
換を用いて、少なくとも透かし画像の可視的な埋込を除
去する。この結果、利用者は、ほぼ原画像に等しい画質
の画像を利用することが可能となる。この場合でも、透
かし画像の可視的な埋込が除去されただけなので、かか
る画像が不正に複製などされた場合には、原画像データ
と比較することにより、いつでも透かし画像を復元し
て、署名として用いることができる。
【００１２】こうした透かし画像の可視的な埋込を除去
しながら、透かし画像を不可視的な埋め込んでおく方法
は、様々な手法が採用可能であるが、例えば、第１，第
２の変換処理の逆変換を施して、前記透かし画像を不可
視状態に変更すると共に、前記複数の画素における前記
第１の変換処理によるデータの変化量に対応した値を、
前記各画素に付加する処理などを考えることができる。
もとより、第１，第２の変換処理の逆変換処理を行なっ
た後、第２の変換処理を再度行なっても良い。また第１
と第２の変換処理が単一の変換行列を用いて行なわれる
場合には、この変換行列に着目し、第１の変換処理に対
応した変換のみを逆変換する逆変換行列を用いて、可視
的な透かし画像の除去を行なうことも可能である。
しながら、透かし画像を不可視的な埋め込んでおく方法
は、様々な手法が採用可能であるが、例えば、第１，第
２の変換処理の逆変換を施して、前記透かし画像を不可
視状態に変更すると共に、前記複数の画素における前記
第１の変換処理によるデータの変化量に対応した値を、
前記各画素に付加する処理などを考えることができる。
もとより、第１，第２の変換処理の逆変換処理を行なっ
た後、第２の変換処理を再度行なっても良い。また第１
と第２の変換処理が単一の変換行列を用いて行なわれる
場合には、この変換行列に着目し、第１の変換処理に対
応した変換のみを逆変換する逆変換行列を用いて、可視
的な透かし画像の除去を行なうことも可能である。
【００１３】上述した電子透かしの埋込において、第１
の埋込処理を、原画像の各画素の輝度データを透かし画
像の対応する画素の値により直接増減する処理とし、第
２の埋込処理を、原画像の複数の画素の画像データに、
透かし画像の対応する画素以外の複数の画素の画像デー
タに所定の演算を施して得られた値を増減する処理とす
ることができる。かかる処理を採用すれば、処理をきわ
めて簡易なものとすることができる。
の埋込処理を、原画像の各画素の輝度データを透かし画
像の対応する画素の値により直接増減する処理とし、第
２の埋込処理を、原画像の複数の画素の画像データに、
透かし画像の対応する画素以外の複数の画素の画像デー
タに所定の演算を施して得られた値を増減する処理とす
ることができる。かかる処理を採用すれば、処理をきわ
めて簡易なものとすることができる。
【００１４】このうち、第１の処理は、直接輝度データ
を調整するが、この処理は透かし画像を可視的に表示す
ることが目的なので、原画像の輝度が低い領域では、輝
度データを増分して透かし画像を相対的に明るい画像と
し、原画像の輝度が高い領域では、輝度データを減じて
透かし画像を相対的に暗い画像とし、透かし画像の視認
性を高めることが望ましい。
を調整するが、この処理は透かし画像を可視的に表示す
ることが目的なので、原画像の輝度が低い領域では、輝
度データを増分して透かし画像を相対的に明るい画像と
し、原画像の輝度が高い領域では、輝度データを減じて
透かし画像を相対的に暗い画像とし、透かし画像の視認
性を高めることが望ましい。
【００１５】第１，第２の処理を同時に行なう手法とし
ては、例えば、第２の処理における関連性を有する複数
の画素を、着目画素を含むｓ個（ｓは値２以上の整数）
の画素とし、第１，第２の処理を、ｓ×ｓの変換行列を
用いた演算により実現し、この変換行列の対角成分を第
１の処理に対応した係数（但し、値１以外）とし、対角
成分以外の成分を、少なくともその２つ以上が有意の係
数であり、かつ総和が略０の係数でとするものを考える
ことができる。かかる手法は、一つの変換行例を用いる
だけで実現でき、構成をきわめて簡易なものにすること
ができる。
ては、例えば、第２の処理における関連性を有する複数
の画素を、着目画素を含むｓ個（ｓは値２以上の整数）
の画素とし、第１，第２の処理を、ｓ×ｓの変換行列を
用いた演算により実現し、この変換行列の対角成分を第
１の処理に対応した係数（但し、値１以外）とし、対角
成分以外の成分を、少なくともその２つ以上が有意の係
数であり、かつ総和が略０の係数でとするものを考える
ことができる。かかる手法は、一つの変換行例を用いる
だけで実現でき、構成をきわめて簡易なものにすること
ができる。
【００１６】また、上記の第２の処理における関連性を
有する複数の画素は、どのような関連性を持たせてもよ
いが、着目画素を隅部とするａ×ａ（ａは２以上の整
数）個の画素とするのが簡便である。自然画像は冗長性
が大きいので、一つの画素の近傍の画素に変換処理を行
なっても、視覚上の影響を抑制することができるのであ
る。例えば、ａ＝２とした場合、自然画像では、４画素
の輝度値には大きな差がない場合がほとんどである。そ
こで、これらの４画素の輝度データに変換行列の対角成
分以外の成分を用いて変換処理を施すと、着目画素の輝
度データの変化は小さく、かつ４画素間の各画素が影響
をしあうような変換が実現できる。従って、原画像の画
質はほとんど影響を受けることがない。
有する複数の画素は、どのような関連性を持たせてもよ
いが、着目画素を隅部とするａ×ａ（ａは２以上の整
数）個の画素とするのが簡便である。自然画像は冗長性
が大きいので、一つの画素の近傍の画素に変換処理を行
なっても、視覚上の影響を抑制することができるのであ
る。例えば、ａ＝２とした場合、自然画像では、４画素
の輝度値には大きな差がない場合がほとんどである。そ
こで、これらの４画素の輝度データに変換行列の対角成
分以外の成分を用いて変換処理を施すと、着目画素の輝
度データの変化は小さく、かつ４画素間の各画素が影響
をしあうような変換が実現できる。従って、原画像の画
質はほとんど影響を受けることがない。
【００１７】なお、上記の第２の変換処理の内容によっ
ては、関連性を有する複数の画素のデータが同一の場
合、透かし画像を埋め込めないことがあり得る。こうし
た場合には、複数の画素の各データに、有意の異なる値
を加減算した後のデータに対して前記所定の演算を行な
うものとすれば、透かし画像の埋込を行なうことができ
る。
ては、関連性を有する複数の画素のデータが同一の場
合、透かし画像を埋め込めないことがあり得る。こうし
た場合には、複数の画素の各データに、有意の異なる値
を加減算した後のデータに対して前記所定の演算を行な
うものとすれば、透かし画像の埋込を行なうことができ
る。
【００１８】以上説明した電子透かしの埋込方法または
埋込装置により埋め込まれた透かし画像については、そ
れが可視状態である場合には復元する必要はないが、除
去処理によりその透かし画像が不可視状態に変更された
後は、この不可視の透かし画像を復元する必要が生じ
る。かかる復号を行なう本発明の電子透かしの復元方法
は、前記透かし画像が不可視状態に変更された画像デー
タに対して、前記第１および第２の変換処理の逆変換を
行ない、該逆変換により得られた画像データと原画像デ
ータとの画素単位の差分を求めることで前記透かし画像
を復号することを要旨としている。
埋込装置により埋め込まれた透かし画像については、そ
れが可視状態である場合には復元する必要はないが、除
去処理によりその透かし画像が不可視状態に変更された
後は、この不可視の透かし画像を復元する必要が生じ
る。かかる復号を行なう本発明の電子透かしの復元方法
は、前記透かし画像が不可視状態に変更された画像デー
タに対して、前記第１および第２の変換処理の逆変換を
行ない、該逆変換により得られた画像データと原画像デ
ータとの画素単位の差分を求めることで前記透かし画像
を復号することを要旨としている。
【００１９】また、かかる電子透かしの復元方法に対応
した復元装置は、前記透かし画像の可視的な埋込が除去
された画像データと前記原画像とに基づいて前記透かし
画像を復号する手段を備えたことを要旨としている。か
かる電子透かしの復元方法および装置によれば、不可視
状態に変更された透かし画像を、原画像を用いて容易に
復元することができる。なお、透かし画像の可視的な埋
込の除去が、第１の変換処理のみを逆変換することで行
なわれている場合には、第２の処理の逆変換を施すこと
で、不可視状態で埋め込まれた透かし画像を復元するこ
とができる。
した復元装置は、前記透かし画像の可視的な埋込が除去
された画像データと前記原画像とに基づいて前記透かし
画像を復号する手段を備えたことを要旨としている。か
かる電子透かしの復元方法および装置によれば、不可視
状態に変更された透かし画像を、原画像を用いて容易に
復元することができる。なお、透かし画像の可視的な埋
込の除去が、第１の変換処理のみを逆変換することで行
なわれている場合には、第２の処理の逆変換を施すこと
で、不可視状態で埋め込まれた透かし画像を復元するこ
とができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。 Ａ．装置の全体構成と処理手順：はじめに、実施例とし
ての電子透かし処理装置１０の構成について図１を用い
て説明する。図１は、本実施例において電子透かし処理
を実行する電子透かし処理装置１０の構成を示すブロッ
ク図である。この電子透かし処理装置は、ＣＰＵ２２
と、ＲＯＭおよびＲＡＭを含むメインメモリ２４と、キ
ーボード３０と、マウス３２と、表示装置３４と、ハー
ドディスク３６と、モデム３８と、画像を読み取るスキ
ャナ３９と、これらの各要素を接続するバス４０と、を
備えるコンピュータである。なお、図１では各種のイン
ターフェイス回路は省略されている。モデム３８は、図
示しない通信回線を介してコンピュータネットワークに
接続されている。コンピュータネットワークの図示しな
いサーバは、通信回線を介してコンピュータプログラム
を電子透かし処理装置に供給するプログラム供給装置と
しての機能を有する。
例に基づいて説明する。 Ａ．装置の全体構成と処理手順：はじめに、実施例とし
ての電子透かし処理装置１０の構成について図１を用い
て説明する。図１は、本実施例において電子透かし処理
を実行する電子透かし処理装置１０の構成を示すブロッ
ク図である。この電子透かし処理装置は、ＣＰＵ２２
と、ＲＯＭおよびＲＡＭを含むメインメモリ２４と、キ
ーボード３０と、マウス３２と、表示装置３４と、ハー
ドディスク３６と、モデム３８と、画像を読み取るスキ
ャナ３９と、これらの各要素を接続するバス４０と、を
備えるコンピュータである。なお、図１では各種のイン
ターフェイス回路は省略されている。モデム３８は、図
示しない通信回線を介してコンピュータネットワークに
接続されている。コンピュータネットワークの図示しな
いサーバは、通信回線を介してコンピュータプログラム
を電子透かし処理装置に供給するプログラム供給装置と
しての機能を有する。
【００２１】メインメモリ２４には、第１および第２の
処理を行なう埋込処理部４１と、可視的に埋め込まれた
透かし画像を除去する処理を行なう除去処理部４３と、
透かし画像の復号を行なう復号処理部４６との機能を実
現するためのコンピュータプログラムが格納されてい
る。埋込処理部４１，除去処理部４３および復号処理部
４６の機能については後で詳しく説明する。
処理を行なう埋込処理部４１と、可視的に埋め込まれた
透かし画像を除去する処理を行なう除去処理部４３と、
透かし画像の復号を行なう復号処理部４６との機能を実
現するためのコンピュータプログラムが格納されてい
る。埋込処理部４１，除去処理部４３および復号処理部
４６の機能については後で詳しく説明する。
【００２２】これらの各部４１，４３，および４６の機
能を実現するコンピュータプログラムは、フレキシブル
ディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の、コンピュータ読み取り可
能な記録媒体に記録された形態で提供される。コンピュ
ータは、その記録媒体からコンピュータプログラムを読
み取って内部記憶装置または外部記憶装置に転送する。
あるいは、通信経路を介してコンピュータにコンピュー
タプログラムを供給するようにしてもよい。コンピュー
タプログラムの機能を実現する時には、内部記憶装置に
格納されたコンピュータプログラムがコンピュータのマ
イクロプロセッサによって実行される。また、記録媒体
に記録されたコンピュータプログラムをコンピュータが
読み取って直接実行するようにしてもよい。
能を実現するコンピュータプログラムは、フレキシブル
ディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の、コンピュータ読み取り可
能な記録媒体に記録された形態で提供される。コンピュ
ータは、その記録媒体からコンピュータプログラムを読
み取って内部記憶装置または外部記憶装置に転送する。
あるいは、通信経路を介してコンピュータにコンピュー
タプログラムを供給するようにしてもよい。コンピュー
タプログラムの機能を実現する時には、内部記憶装置に
格納されたコンピュータプログラムがコンピュータのマ
イクロプロセッサによって実行される。また、記録媒体
に記録されたコンピュータプログラムをコンピュータが
読み取って直接実行するようにしてもよい。
【００２３】この明細書において、コンピュータとは、
ハードウェア装置とオペレーションシステムとを含む概
念であり、オペレーションシステムの制御の下で動作す
るハードウェア装置を意味している。また、オペレーシ
ョンシステムが不要でアプリケーションプログラム単独
でハードウェア装置を動作させるような場合には、その
ハードウェア装置自体がコンピュータに相当する。ハー
ドウェア装置は、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサと、記
録媒体に記録されたコンピュータプログラムを読み取る
ための手段とを少なくとも備えている。コンピュータプ
ログラムは、このようなコンピュータに、上述の各手段
の機能を実現させるプログラムコードを含んでいる。な
お、上述の機能の一部は、アプリケーションプログラム
でなく、オペレーションシステムによって実現されてい
ても良い。更に、電子透かしの埋め込み処理や復号処理
を行なうプログラムは、画像処理を行なうプログラムに
対して、プラグインの形式で付加されるものとしてもよ
い。
ハードウェア装置とオペレーションシステムとを含む概
念であり、オペレーションシステムの制御の下で動作す
るハードウェア装置を意味している。また、オペレーシ
ョンシステムが不要でアプリケーションプログラム単独
でハードウェア装置を動作させるような場合には、その
ハードウェア装置自体がコンピュータに相当する。ハー
ドウェア装置は、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサと、記
録媒体に記録されたコンピュータプログラムを読み取る
ための手段とを少なくとも備えている。コンピュータプ
ログラムは、このようなコンピュータに、上述の各手段
の機能を実現させるプログラムコードを含んでいる。な
お、上述の機能の一部は、アプリケーションプログラム
でなく、オペレーションシステムによって実現されてい
ても良い。更に、電子透かしの埋め込み処理や復号処理
を行なうプログラムは、画像処理を行なうプログラムに
対して、プラグインの形式で付加されるものとしてもよ
い。
【００２４】なお、この発明における「記録媒体」とし
ては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光磁気デ
ィスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカー
ド、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピ
ュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）
および外部記憶装置等の、コンピュータが読取り可能な
種々の媒体を利用することができる。
ては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光磁気デ
ィスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカー
ド、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピ
ュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）
および外部記憶装置等の、コンピュータが読取り可能な
種々の媒体を利用することができる。
【００２５】Ｂ．電子透かしの埋込処理：図２は、電子
透かしの埋め込み部４２が行う埋め込み処理の手順を示
すフローチャートである。この処理は、埋込処理部４１
の処理として実現されている。図示するように、この埋
込処理が起動されると、まず透かし画像を埋め込もうと
する原画像Ｐと、透かし画像Ｗとを特定する処理を行な
う（ステップＳ１００）。これらの処理は、ハードディ
スク３６に記憶された画像ファイルを指定することによ
り行なわれる。本実施例では、原画像Ｐとして、ｎ×ｎ
画素からなり、各画素毎に２５６階調を有する濃淡画像
を用いた。ここで、 Ｐ＝｛ｐij｜i,j＝０，１，２・・・・ｎ-1｝ で表わすものとする。また、透かし画像Ｗとして、ｍ×
ｍ（ｍ≦ｎ）画素からなり、各画素毎に白または黒の二
値画像を用いた。ここで、 Ｗ＝｛ｗij｜ｗij＝０または１，i,j＝０，１，２・・
・・m-1｝ で表わすものとする。実施例で用いた透かし画像の一例
を、図３に示した。この例では、透かし画像は、「見
本」という文字列であり、白地に黒文字の画像として用
意した。
透かしの埋め込み部４２が行う埋め込み処理の手順を示
すフローチャートである。この処理は、埋込処理部４１
の処理として実現されている。図示するように、この埋
込処理が起動されると、まず透かし画像を埋め込もうと
する原画像Ｐと、透かし画像Ｗとを特定する処理を行な
う（ステップＳ１００）。これらの処理は、ハードディ
スク３６に記憶された画像ファイルを指定することによ
り行なわれる。本実施例では、原画像Ｐとして、ｎ×ｎ
画素からなり、各画素毎に２５６階調を有する濃淡画像
を用いた。ここで、 Ｐ＝｛ｐij｜i,j＝０，１，２・・・・ｎ-1｝ で表わすものとする。また、透かし画像Ｗとして、ｍ×
ｍ（ｍ≦ｎ）画素からなり、各画素毎に白または黒の二
値画像を用いた。ここで、 Ｗ＝｛ｗij｜ｗij＝０または１，i,j＝０，１，２・・
・・m-1｝ で表わすものとする。実施例で用いた透かし画像の一例
を、図３に示した。この例では、透かし画像は、「見
本」という文字列であり、白地に黒文字の画像として用
意した。
【００２６】なお、以下の議論のために、透かし画像が
埋め込まれた後の画像（以下、署名済み画像と呼ぶ）を
Ｑとし、これを、 Ｑ＝｛ｑij｜i,j＝０，１，２・・・・ｎ-1｝ で表わすものとする。また、原画像と透かし画像の画素
間の対応関係を容易なものとするため、本実施例では、
ｎ＝２５６，ｍ＝１２８とした。即ち、原画像は、透か
し画像の４倍の面積を有する画像である。
埋め込まれた後の画像（以下、署名済み画像と呼ぶ）を
Ｑとし、これを、 Ｑ＝｛ｑij｜i,j＝０，１，２・・・・ｎ-1｝ で表わすものとする。また、原画像と透かし画像の画素
間の対応関係を容易なものとするため、本実施例では、
ｎ＝２５６，ｍ＝１２８とした。即ち、原画像は、透か
し画像の４倍の面積を有する画像である。
【００２７】両画像Ｐ，Ｗを用意した後、次に、画像処
理用の変数ｉ，ｊを初期値０にセットし（ステップＳ１
１０，１１５）、順次透かし画像Ｗの各画素ｗijが黒か
否かの判断を行なう（ステップＳ１２０）。透かし画像
Ｗの着目画素ｗijが白の場合には、特に処理を行なわな
いが、着目画素ｗijが黒の場合（ｗij＝１）の場合に
は、図４に示すように、透かし画像Ｗの着目画素ｗij
を、原画像Ｐにおいて（２ｉ，２ｊ）を左上隅とする２
×２の領域に拡大し、原画像Ｐにおいて座標（2i,2j)
(2i+1,2j) (2i,2j+1) (2i+1,2j+1)となる４つの画素に
ついて、次式（１）の演算を行なう（ステップＳ１３
０）。なお、式の記述を簡単にするために、以下の式で
は、この４つの座標の各画像データｗを、図５に示すよ
うに、ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４と記載する。また、ｙ
１，ｙ２，ｙ３，ｙ４は、それぞれ、式（１）の変換処
理が行なわれた後の画像Ｑの対応する各座標の画像デー
タを示すものとし、更に Ｙ＝（ｙ１ ｙ２ ｙ３ ｙ４）t Ｘ＝（ｘ１ ｘ２ ｘ３ ｘ４）t （t は、転置行列であることを示す）と表わすものとし
た。
理用の変数ｉ，ｊを初期値０にセットし（ステップＳ１
１０，１１５）、順次透かし画像Ｗの各画素ｗijが黒か
否かの判断を行なう（ステップＳ１２０）。透かし画像
Ｗの着目画素ｗijが白の場合には、特に処理を行なわな
いが、着目画素ｗijが黒の場合（ｗij＝１）の場合に
は、図４に示すように、透かし画像Ｗの着目画素ｗij
を、原画像Ｐにおいて（２ｉ，２ｊ）を左上隅とする２
×２の領域に拡大し、原画像Ｐにおいて座標（2i,2j)
(2i+1,2j) (2i,2j+1) (2i+1,2j+1)となる４つの画素に
ついて、次式（１）の演算を行なう（ステップＳ１３
０）。なお、式の記述を簡単にするために、以下の式で
は、この４つの座標の各画像データｗを、図５に示すよ
うに、ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４と記載する。また、ｙ
１，ｙ２，ｙ３，ｙ４は、それぞれ、式（１）の変換処
理が行なわれた後の画像Ｑの対応する各座標の画像デー
タを示すものとし、更に Ｙ＝（ｙ１ ｙ２ ｙ３ ｙ４）t Ｘ＝（ｘ１ ｘ２ ｘ３ ｘ４）t （t は、転置行列であることを示す）と表わすものとし
た。
【００２８】
【数１】
【００２９】ここで、Ｃは、次式（２）で示す４×４の
行列である。
行列である。
【００３０】
【数２】
【００３１】この行列Ｃは、二つの行列ＤおよびＢの和
として定義された行列である。行列ＤおよびＢは、次式
（３）および（４）として定義されている。
として定義された行列である。行列ＤおよびＢは、次式
（３）および（４）として定義されている。
【００３２】
【数３】
【００３３】
【数４】
【００３４】従って、式（１）は、これらの行列を用い
れば、 Ｙ＝（Ｄ＋Ｂ）・Ｘ と書き表わすことができる。この行列Ｄが、第１の変換
処理に相当し、行列Ｂが第２の変換処理に相当する。両
行列の和の行列Ｃを用いて一度に演算を行なうことか
ら、第１および第２の変換処理は同時に行なわれること
になる。
れば、 Ｙ＝（Ｄ＋Ｂ）・Ｘ と書き表わすことができる。この行列Ｄが、第１の変換
処理に相当し、行列Ｂが第２の変換処理に相当する。両
行列の和の行列Ｃを用いて一度に演算を行なうことか
ら、第１および第２の変換処理は同時に行なわれること
になる。
【００３５】行列Ｃの対角係数ｄ（行列Ｙの値０以外の
要素）は、原画像Ｐの画素ｘの輝度を直接的に増減する
係数としては働く。即ち、ｄ＜１ならば、原画像Ｐの各
画素の輝度は小さくなり、原画像Ｐに対して、透かし画
像Ｗは、黒く表示される。この様子を図６（Ａ）に示し
た。また、ｄ＞１ならば、原画像Ｐの各画素の輝度は大
きくなり、原画像Ｐに対して、透かし画像Ｗは、白く表
示される。この様子を図６（Ｂ）に示した。
要素）は、原画像Ｐの画素ｘの輝度を直接的に増減する
係数としては働く。即ち、ｄ＜１ならば、原画像Ｐの各
画素の輝度は小さくなり、原画像Ｐに対して、透かし画
像Ｗは、黒く表示される。この様子を図６（Ａ）に示し
た。また、ｄ＞１ならば、原画像Ｐの各画素の輝度は大
きくなり、原画像Ｐに対して、透かし画像Ｗは、白く表
示される。この様子を図６（Ｂ）に示した。
【００３６】一方、行列Ｃの対角要素以外の要素（行列
Ｂの値０以外の要素）は、各画素に対してその周辺の３
つの画素の輝度データによる増減を行なうための係数で
ある。即ち、座標(2i,2j) の画素に対しては、周辺の座
標(2i,2j+1)(2i+1,2J)(2i+1,2j+1) の３つの画素の輝度
データｘ２，ｘ３，ｘ４が影響を及ぼす。その他の座標
の画素についても同様である。
Ｂの値０以外の要素）は、各画素に対してその周辺の３
つの画素の輝度データによる増減を行なうための係数で
ある。即ち、座標(2i,2j) の画素に対しては、周辺の座
標(2i,2j+1)(2i+1,2J)(2i+1,2j+1) の３つの画素の輝度
データｘ２，ｘ３，ｘ４が影響を及ぼす。その他の座標
の画素についても同様である。
【００３７】かかる演算処理を行なった後、変数ｉ，ｊ
を順次インクリメントしつつ（ステップＳ１４０，Ｓ１
５０）、透かし画像Ｗの全画素について処理が完了した
か否かを判断し（ステップＳ１４５，Ｓ１５５）、完了
するまで、原画像Ｐに透かし画像Ｗを埋め込む上記処理
を繰り返す。全画素についての処理が完了すれば、透か
し画像の埋込処理を終了する。
を順次インクリメントしつつ（ステップＳ１４０，Ｓ１
５０）、透かし画像Ｗの全画素について処理が完了した
か否かを判断し（ステップＳ１４５，Ｓ１５５）、完了
するまで、原画像Ｐに透かし画像Ｗを埋め込む上記処理
を繰り返す。全画素についての処理が完了すれば、透か
し画像の埋込処理を終了する。
【００３８】Ｃ．実施例の効果 以上説明した実施例の透かし画像の埋込処理によれば、
二つの行列Ｄ，Ｂの和の行列Ｃを用いて、原画像Ｐに透
かし画像Ｗを埋め込む処理を行なうが、この処理は、透
かし画像を行列Ｄを用いて可視的に埋め込むだけでな
く、行列Ｂを用いて不可視的に埋め込む処理を一度に行
なうものとなっている。上記の手法により図３に示した
透かし画像Ｗを埋め込んだ画像の例を図７（Ａ）ないし
（Ｃ）に示す。なお、これらの例では、行列Ｄにおける
ｄ＝０．５とした。本実施例によれば、得られた画像Ｑ
には、同じ透かし画像Ｗを用いながら、可視的な透かし
と不可視的な透かしが同時に埋め込まれたことになる。
この結果、例えレタッチなどにより、可視的な透かしを
消去しても、画像データＱからいつでも、不可視的に埋
め込まれた透かし画像Ｗを取り出し、著作権の存在を示
すことができる。
二つの行列Ｄ，Ｂの和の行列Ｃを用いて、原画像Ｐに透
かし画像Ｗを埋め込む処理を行なうが、この処理は、透
かし画像を行列Ｄを用いて可視的に埋め込むだけでな
く、行列Ｂを用いて不可視的に埋め込む処理を一度に行
なうものとなっている。上記の手法により図３に示した
透かし画像Ｗを埋め込んだ画像の例を図７（Ａ）ないし
（Ｃ）に示す。なお、これらの例では、行列Ｄにおける
ｄ＝０．５とした。本実施例によれば、得られた画像Ｑ
には、同じ透かし画像Ｗを用いながら、可視的な透かし
と不可視的な透かしが同時に埋め込まれたことになる。
この結果、例えレタッチなどにより、可視的な透かしを
消去しても、画像データＱからいつでも、不可視的に埋
め込まれた透かし画像Ｗを取り出し、著作権の存在を示
すことができる。
【００３９】更に、本実施例では、可視的な透かし画像
を消去しても、不可視的な透かしを残すことができるの
で、その後の著作権の存在の証明に利用することができ
る。かかる可視的な透かし画像の消去の処理について次
に説明する。図８は、可視的な透かし画像を消去する除
去処理の一例を示すフローチャートである。この処理
は、除去処理部４３の処理として実現されている。図示
するように、このルーチンが起動されると、まず可視的
な透かし画像の消去が許可されたか否かの処理を行なう
（ステップＳ２００）。この判断は、可視的な透かしの
消去が、配付された画像Ｑの使用を希望する者の手元で
行なわれる場合には、対価の支払いを受けた権利者が、
使用許諾を示すパスワードを知らせ、これを使用者が入
力することなどにより行なわれる。もとより、パスワー
ドに相当する情報を配布する画像Ｑに他の電子透かしの
埋込方法により埋め込んでおき、透かし画像の除去に先
立って、このパスワードに相当する情報を復号し、使用
者が入力したパスワードとの一致を確認するといった方
法で行なってもよい。
を消去しても、不可視的な透かしを残すことができるの
で、その後の著作権の存在の証明に利用することができ
る。かかる可視的な透かし画像の消去の処理について次
に説明する。図８は、可視的な透かし画像を消去する除
去処理の一例を示すフローチャートである。この処理
は、除去処理部４３の処理として実現されている。図示
するように、このルーチンが起動されると、まず可視的
な透かし画像の消去が許可されたか否かの処理を行なう
（ステップＳ２００）。この判断は、可視的な透かしの
消去が、配付された画像Ｑの使用を希望する者の手元で
行なわれる場合には、対価の支払いを受けた権利者が、
使用許諾を示すパスワードを知らせ、これを使用者が入
力することなどにより行なわれる。もとより、パスワー
ドに相当する情報を配布する画像Ｑに他の電子透かしの
埋込方法により埋め込んでおき、透かし画像の除去に先
立って、このパスワードに相当する情報を復号し、使用
者が入力したパスワードとの一致を確認するといった方
法で行なってもよい。
【００４０】次に、配付を受けている画像Ｑの各画素の
データを読み込み、これに対して、透かし画像Ｗの埋込
に用いた行列Ｃを、（Ｄｖ＋Ｂ）であると仮定し、この
逆行列である（Ｄｖ＋Ｂ）-1を配付された画像Ｑの画像
データＹに乗算する処理を行なう（ステップＳ２１
０）。この逆行列を、復元行列Ｋと呼ぶ。ここで、行列
Ｄｖは、透かし画像を可視的に埋め込んでいること、即
ち対角要素ｄがｄ≠１であることを示している。このた
め、配付されている画像Ｑに、この復元行列Ｋを乗算し
た結果は Ｋ・Ｑ＝（Ｄｖ＋Ｂ）-1（Ｄｖ＋Ｂ）・Ｘ＝Ｘ′ となり、画像は復号できるものの、得られた画像のデー
タＸ′は、原画像Ｐの画像データＸとは完全には等しく
ならない。変換誤差が含まれるからである。
データを読み込み、これに対して、透かし画像Ｗの埋込
に用いた行列Ｃを、（Ｄｖ＋Ｂ）であると仮定し、この
逆行列である（Ｄｖ＋Ｂ）-1を配付された画像Ｑの画像
データＹに乗算する処理を行なう（ステップＳ２１
０）。この逆行列を、復元行列Ｋと呼ぶ。ここで、行列
Ｄｖは、透かし画像を可視的に埋め込んでいること、即
ち対角要素ｄがｄ≠１であることを示している。このた
め、配付されている画像Ｑに、この復元行列Ｋを乗算し
た結果は Ｋ・Ｑ＝（Ｄｖ＋Ｂ）-1（Ｄｖ＋Ｂ）・Ｘ＝Ｘ′ となり、画像は復号できるものの、得られた画像のデー
タＸ′は、原画像Ｐの画像データＸとは完全には等しく
ならない。変換誤差が含まれるからである。
【００４１】次に、こうして復号された画像データＸ
に、透かし画像Ｗが存在する画素（ｗij＝１の画素）
に、次の量αを加える処理を行なう（ステップＳ２２
０）。この量αは、次式（５）により求められた量であ
る。
に、透かし画像Ｗが存在する画素（ｗij＝１の画素）
に、次の量αを加える処理を行なう（ステップＳ２２
０）。この量αは、次式（５）により求められた量であ
る。
【００４２】
【数５】
【００４３】ここで、ｙ′(k) は、行列Ｄの対角要素ｄ
＝１とした場合に復元行列Ｋにより復元された画像Ｑの
各画素のデータであり、ｙｖ(k) は、行列Ｄの対角要素
ｄ≠１の場合の復元行列Ｋにより復元された画像Ｑの各
画素のデータである。従ってαは、４つの画素について
の両者の輝度の相違の平均値に相当する値である。かか
る値αを加えた後、全画素について処理が終了したか否
かを判断し（ステップＳ２３０）、終了していれば「Ｅ
ＮＤ」に抜けて、本ルーチンを終了する。なお、実際の
処理では、図２に示した埋込の処理と同様、ｉ，ｊ＝０
から両変数をインクリメントしつつ、全画素について、
復号の処理を行なっている。
＝１とした場合に復元行列Ｋにより復元された画像Ｑの
各画素のデータであり、ｙｖ(k) は、行列Ｄの対角要素
ｄ≠１の場合の復元行列Ｋにより復元された画像Ｑの各
画素のデータである。従ってαは、４つの画素について
の両者の輝度の相違の平均値に相当する値である。かか
る値αを加えた後、全画素について処理が終了したか否
かを判断し（ステップＳ２３０）、終了していれば「Ｅ
ＮＤ」に抜けて、本ルーチンを終了する。なお、実際の
処理では、図２に示した埋込の処理と同様、ｉ，ｊ＝０
から両変数をインクリメントしつつ、全画素について、
復号の処理を行なっている。
【００４４】以上説明した可視的な透かし画像の除去処
理により、透かしが除去された画像の一例を図９に示
す。図９（Ａ）ないし（Ｃ）は、それぞれ透かし画像Ｗ
が可視的に埋め込まれた図７（Ａ）ないし（Ｃ）に対応
している。図示するように、透かし画像は不可視な状態
に変更されたことが分かる。かかる画像であっても、著
作権者は、完全な原画像Ｐを所有しているから、この原
画像Ｐと、可視的な透かし画像が除去された画像Ｘ”と
を比較することにより、容易に透かし画像Ｗを復元する
ことができる。図１０（Ａ）ないし（Ｃ）は、図９に示
した各画像から、実際に署名された透かし画像Ｗを復元
した様子を示す。図示するように、透かし画像Ｗが、十
分視認可能に復元されている。
理により、透かしが除去された画像の一例を図９に示
す。図９（Ａ）ないし（Ｃ）は、それぞれ透かし画像Ｗ
が可視的に埋め込まれた図７（Ａ）ないし（Ｃ）に対応
している。図示するように、透かし画像は不可視な状態
に変更されたことが分かる。かかる画像であっても、著
作権者は、完全な原画像Ｐを所有しているから、この原
画像Ｐと、可視的な透かし画像が除去された画像Ｘ”と
を比較することにより、容易に透かし画像Ｗを復元する
ことができる。図１０（Ａ）ないし（Ｃ）は、図９に示
した各画像から、実際に署名された透かし画像Ｗを復元
した様子を示す。図示するように、透かし画像Ｗが、十
分視認可能に復元されている。
【００４５】次に、上記実施例の変形例について説明す
る。上記実施例では、原画像Ｐに透かし画像を不可視的
に埋め込む際、行列Ｂを用いた。この行列Ｂは、各要素
の和が略０となっており、画像全体の輝度に影響を与え
ないよう設定されている。このため、仮に元の画像が同
じ輝度のまとまった領域を有すると、この領域では４つ
の画素の輝度データｘ１＝ｘ２＝ｘ３＝ｘ４は等しくな
り、行列Ｂの演算を行なった後の輝度データは変化しな
い。そこで、この変形例では、図１１に示す処理を、図
２の処理に加えて追加的に行なっている。
る。上記実施例では、原画像Ｐに透かし画像を不可視的
に埋め込む際、行列Ｂを用いた。この行列Ｂは、各要素
の和が略０となっており、画像全体の輝度に影響を与え
ないよう設定されている。このため、仮に元の画像が同
じ輝度のまとまった領域を有すると、この領域では４つ
の画素の輝度データｘ１＝ｘ２＝ｘ３＝ｘ４は等しくな
り、行列Ｂの演算を行なった後の輝度データは変化しな
い。そこで、この変形例では、図１１に示す処理を、図
２の処理に加えて追加的に行なっている。
【００４６】即ち、図２のステップＳ１２０の処理の後
に、透かし画像の画素に対応して設定された原画像Ｐの
４つの画素ｗの輝度データｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４がす
べて等しいか否かの判断を行ない（ステップＳ１２
２）、すべてが等しい場合には、各画素の輝度データに
摂動分Δｘｉを加える処理を行なう（ステップＳ１２
４）。この例では、 ｘ１＝ｘ１、 ｘ２＝ｘ２−３、 ｘ３＝ｘ３＋４、 ｘ４＝ｘ４−５ として計算した。
に、透かし画像の画素に対応して設定された原画像Ｐの
４つの画素ｗの輝度データｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４がす
べて等しいか否かの判断を行ない（ステップＳ１２
２）、すべてが等しい場合には、各画素の輝度データに
摂動分Δｘｉを加える処理を行なう（ステップＳ１２
４）。この例では、 ｘ１＝ｘ１、 ｘ２＝ｘ２−３、 ｘ３＝ｘ３＋４、 ｘ４＝ｘ４−５ として計算した。
【００４７】以上の計算を行なった後、あるいは各画素
の輝度データがすべて等しいという条件が成立しておら
ず各画素の輝度データをそのまま用いることができと判
断した場合にはそのまま、図２に示したステップＳ１３
０の処理に進んで、画像の埋込処理を実行する。
の輝度データがすべて等しいという条件が成立しておら
ず各画素の輝度データをそのまま用いることができと判
断した場合にはそのまま、図２に示したステップＳ１３
０の処理に進んで、画像の埋込処理を実行する。
【００４８】この変形例によれば、同じ輝度のまとまっ
た領域が原画像に存在する場合でも、透かし画像を可視
的なのみならず、不可視的にも埋め込むことができる。
た領域が原画像に存在する場合でも、透かし画像を可視
的なのみならず、不可視的にも埋め込むことができる。
【００４９】以上本発明の電子透かしの埋込方法および
復元方法およびこれを行なう装置の実施例について説明
したが、本発明は、こうした実施例に何ら限定されるも
のではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内において、
種々の態様で実施できることは勿論である。例えば、透
かし画像の埋込を行なう行列Ｃ＝（Ｄ＋Ｂ）に対して、 Ｂ＝χ・（Ｄ＋Ｂ） となる変換行列χが存在するよう各行列を設定し、可視
的に埋め込まれた透かし画像の除去が許諾された場合に
は、許諾を受けたものに、この変換行列χを配信し、許
諾を受けた者は、配付されている画像Ｑに対して、この
変換行列χを乗算することで、可視的な透かし画像を除
去することができる。
復元方法およびこれを行なう装置の実施例について説明
したが、本発明は、こうした実施例に何ら限定されるも
のではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内において、
種々の態様で実施できることは勿論である。例えば、透
かし画像の埋込を行なう行列Ｃ＝（Ｄ＋Ｂ）に対して、 Ｂ＝χ・（Ｄ＋Ｂ） となる変換行列χが存在するよう各行列を設定し、可視
的に埋め込まれた透かし画像の除去が許諾された場合に
は、許諾を受けたものに、この変換行列χを配信し、許
諾を受けた者は、配付されている画像Ｑに対して、この
変換行列χを乗算することで、可視的な透かし画像を除
去することができる。
【００５０】また、上記実施例では、モノクロ画像を例
としたが、カラー画像に埋め込むことも可能である。こ
の場合には、各色の輝度信号を選択して利用すればよ
い。また、上記実施例では、透かし画像Ｗの縦横の画素
数は、原画像の１／２としたが、１／２以外の関係でも
何ら差し支えない。また、透かし画像の一画素に対して
原画像の２×２の領域を対応づけたが、かかる対応関係
は、１×４あるいは４×１などであってもよく、あるい
は更に多数の画素との間に関係づけることも差し支えな
い。更に、こうした矩形の領域ではなく、（i,j）に対
して、(2i,2j-1)(2i+4,2j+1)(3i,4j)などのように、自
由な対応付けを行なうことも可能である。
としたが、カラー画像に埋め込むことも可能である。こ
の場合には、各色の輝度信号を選択して利用すればよ
い。また、上記実施例では、透かし画像Ｗの縦横の画素
数は、原画像の１／２としたが、１／２以外の関係でも
何ら差し支えない。また、透かし画像の一画素に対して
原画像の２×２の領域を対応づけたが、かかる対応関係
は、１×４あるいは４×１などであってもよく、あるい
は更に多数の画素との間に関係づけることも差し支えな
い。更に、こうした矩形の領域ではなく、（i,j）に対
して、(2i,2j-1)(2i+4,2j+1)(3i,4j)などのように、自
由な対応付けを行なうことも可能である。
【００５１】なお、上記の実施例では、演算の結果が輝
度データで０未満、２５６以上となる場合については特
に言及しなかったが、演算の結果がこうしたアンダフロ
ー、オーバフローを引き起こす場合には、それぞれ下限
値０、上限値２５５とすればよい。
度データで０未満、２５６以上となる場合については特
に言及しなかったが、演算の結果がこうしたアンダフロ
ー、オーバフローを引き起こす場合には、それぞれ下限
値０、上限値２５５とすればよい。
【図１】本発明の一実施例としての電子透かし処理装置
１０の概略構成を示すブロック図である。
１０の概略構成を示すブロック図である。
【図２】電子透かし処理装置１０における透かし画像の
埋込処理の一例を示すフローチャートである。
埋込処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】原画像に埋め込まれる透かし画像の一例を示す
説明図である。
説明図である。
【図４】透かし画像Ｗの画素と原画像Ｐの画素との対応
関係を示す説明図である。
関係を示す説明図である。
【図５】原画像上で対応づけられた領域を示す説明図で
ある。
ある。
【図６】原画像に対して行列Ｄを用いて透かし画像Ｗを
可視的に埋め込んだ例を示す説明図である。
可視的に埋め込んだ例を示す説明図である。
【図７】実施例の処理により透かし画像Ｗを可視的およ
び不可視的に埋め込んだ例を示す説明図である。
び不可視的に埋め込んだ例を示す説明図である。
【図８】実施例における透かし画像の除去処理の一例を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図９】可視的な透かし画像が除去された画像の例を示
す説明図である。
す説明図である。
【図１０】可視的な透かし画像が除去された画像から復
元された透かし画像の例を示す説明図である。
元された透かし画像の例を示す説明図である。
【図１１】実施例の変形例を示すフローチャートであ
る。
る。
１０…電子透かし処理装置 ２２…ＣＰＵ ２４…メインメモリ ３０…キーボード ３２…マウス ３４…表示装置 ３６…ハードディスク ３８…モデム ３９…スキャナ ４０…バス ４１…埋込処理部 ４３…除去処理部 ４６…復号処理部
Claims (15)
- 【請求項１】 原画像のデータに、透かし画像を加える
電子透かしの埋込方法であって、 前記透かし画像の各画素に対応する原画像の各画素にお
ける輝度などの可視性に影響を与えるデータに第１の変
換処理を施して、該原画像において前記透かし画像を可
視可能に埋め込む第１の埋込処理と、 前記透かし画像の一つの画素に対応する原画像上の一つ
画素とこれに関連性を有する複数の画素のデータに対し
て所定の演算を施し、該演算結果を、前記原画像の複数
の画素の画像データに加える第２の変換処理を行なうこ
とで、前記透かし画像を不可視状態で埋め込む第２の埋
込処理とを同時に行なう電子透かしの埋込方法。 - 【請求項２】 原画像のデータに、透かし画像を加える
電子透かしの埋込方法であって、 前記透かし画像の各画素に対応する原画像の各画素にお
ける輝度などの可視性に影響を与えるデータに第１の変
換処理を施して、該原画像において前記透かし画像を可
視状態で埋め込む第１の埋込処理と、 該第１の埋込処理と同時に行なわれ、前記透かし画像の
一つの画素に対応する原画像上の一つの画素とこれに関
連性を有する複数の画素のデータに対して所定の演算を
施し、該演算結果を、前記原画像の複数の画素の画像デ
ータに加える第２の変換処理を行なうことで、前記透か
し画像を不可視状態で埋め込む第２の埋込処理と、 前記可視状態で埋め込まれた透かし画像の解除条件が与
えられたとき、同時に行なわれた前記第１および第２の
変換処理の逆変換処理を用いて、少なくとも前記透かし
画像の可視的な埋込を除去する除去処理とを行なう電子
透かしの埋込方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の電子透かしの埋込方法で
あって、 前記除去処理は、前記第１，第２の変換処理の逆変換を
施して、前記透かし画像を不可視状態に変更すると共
に、前記複数の画素における前記第１の変換処理による
データの変化量に対応した値を、前記各画素に付加する
処理である電子透かしの埋込方法。 - 【請求項４】 請求項１または請求項２記載の電子透か
しの埋込方法であって、 前記第１の埋込処理は、前記原画像の各画素の輝度デー
タを前記透かし画像の対応する画素の値により直接増減
する処理であり、 前記第２の埋込処理は、前記原画像の複数の画素の画像
データに、前記透かし画像の対応する画素以外の複数の
画素の画像データに所定の演算を施して得られた値を増
減する処理である電子透かしの埋込方法。 - 【請求項５】 請求項４記載の電子透かしの埋込方法で
あって、 前記第１の処理は、原画像の輝度が低い領域では、輝度
データを増分して透かし画像を相対的に明るい画像と
し、原画像の輝度が高い領域では、輝度データを減じて
透かし画像を相対的に暗い画像とする電子透かしの埋込
方法。 - 【請求項６】 請求項１または請求項２記載の電子透か
しの埋込方法であって、 前記第２の処理における関連性を有する複数の画素は、
着目画素を含むｓ個（ｓは値２以上の整数）の画素であ
り、 前記第１，第２の処理は、ｓ×ｓの変換行列を用いた演
算により実現され、 該変換行列は、対角成分が前記第１の処理に対応した係
数であって、値１以外の係数であり、 対角成分以外の成分が、少なくともその２つ以上が有意
の係数であり、かつ総和が略０の係数である電子透かし
の埋込方法。 - 【請求項７】 前記第２の処理における関連性を有する
複数の画素は、着目画素を隅部とするａ×ａ（ａは２以
上の整数）個の画素である請求項１または請求項２記載
の電子透かしの埋込方法。 - 【請求項８】 請求項１または請求項２記載の電子透か
しの埋込方法であって、 前記第２の変換処理における関連性を有する複数の画素
のデータが同一の場合には、該複数の画素の各データ
に、有意の異なる値を加減算した後のデータに対して前
記所定の演算を行なう電子透かしの埋込方法。 - 【請求項９】 請求項２記載の埋込方法により埋め込ま
れた透かし画像を復元する電子透かしの復元方法であっ
て、 前記透かし画像の可視的な埋込が除去された画像データ
と前記原画像とに基づいて前記透かし画像を復号する方
法。 - 【請求項１０】 原画像のデータに、透かし画像を加え
る電子透かしの埋込装置であって、 前記透かし画像の各画素に対応する原画像の各画素にお
ける輝度などの可視性に影響を与えるデータに第１の変
換処理を施して、該原画像において前記透かし画像を可
視可能に埋め込む第１の埋込手段と、 前記透かし画像の一つの画素に対応する原画像上の一つ
画素とこれに関連性を有する複数の画素のデータに対し
て所定の演算を施し、該演算結果を、前記原画像の複数
の画素の画像データに加える第２の変換処理を、前記第
１の変換処理と同時に行なうことで、前記透かし画像を
不可視状態で埋め込む第２の埋込手段とを備えた電子透
かしの埋込装置。 - 【請求項１１】 原画像のデータに、透かし画像を加え
る電子透かしの埋込装置であって、 前記透かし画像の各画素に対応する原画像の各画素にお
ける輝度などの可視性に影響を与えるデータに第１の変
換処理を施して、該原画像において前記透かし画像を可
視状態で埋め込む第１の埋込手段と、 前記透かし画像の一つの画素に対応する原画像上の一つ
画素とこれに関連性を有する複数の画素のデータに対し
て所定の演算を施し、該演算結果を、前記原画像の複数
の画素の画像データに加える第２の変換処理を、前記第
１の埋込処理と同時に行なうことで、前記透かし画像を
不可視状態で埋め込む第２の埋込手段と、 前記可視状態で埋め込まれた透かし画像の解除条件が与
えられたとき、同時に行なわれた前記第１および第２の
変換処理の逆変換処理を用いて、少なくとも前記透かし
画像の可視的な埋込を除去する除去処理手段と備えた電
子透かしの埋込装置。 - 【請求項１２】 請求項２の埋込方法または請求項１１
記載の埋込装置により埋め込まれた透かし画像を復元す
る電子透かしの復元装置であって、 前記透かし画像の可視的な埋込が除去された画像データ
と前記原画像とに基づいて前記透かし画像を復号する手
段を備えた電子透かしの復元装置。 - 【請求項１３】 原画像のデータに、透かし画像を加え
る電子透かしの埋込処理を行なうプログラムを、コンピ
ュータにより読み取り可能に記録した記録媒体であっ
て、 前記透かし画像の各画素に対応する原画像の各画素にお
ける輝度などの可視性に影響を与えるデータに第１の変
換処理を施して、該原画像において前記透かし画像を可
視可能に埋め込む第１の埋込処理と、 前記透かし画像の一つの画素に対応する原画像上の一つ
画素とこれに関連性を有する複数の画素のデータに対し
て所定の演算を施し、該演算結果を、前記原画像の複数
の画素の画像データに加える第２の変換処理を行なうこ
とで、前記透かし画像を不可視状態で埋め込む第２の埋
込処理とを同時に行なう電子透かしの埋込処理をコンピ
ュータにより実行させる記録媒体。 - 【請求項１４】 原画像のデータに、透かし画像を加え
る電子透かしの埋込処理を行なうプログラムを、コンピ
ュータに読み取り可能に記録した記録媒体であって、 前記透かし画像の各画素に対応する原画像の各画素にお
ける輝度などの可視性に影響を与えるデータに第１の変
換処理を施して、該原画像において前記透かし画像を可
視状態で埋め込む第１の埋込処理と、 該第１の埋込処理と同時に行なわれ、前記透かし画像の
一つの画素に対応する原画像上の一つの画素とこれに関
連性を有する複数の画素のデータに対して所定の演算を
施し、該演算結果を、前記原画像の複数の画素の画像デ
ータに加える第２の変換処理を行なうことで、前記透か
し画像を不可視状態で埋め込む第２の埋込処理と、 前記可視状態で埋め込まれた透かし画像の解除条件が与
えられたとき、同時に行なわれた前記第１および第２の
変換処理の逆変換処理を用いて、少なくとも前記透かし
画像の可視的な埋込を除去する除去処理とを行なう電子
透かしの埋込処理をコンピュータにより実行させる記録
媒体。 - 【請求項１５】 請求項２記載の埋込方法により埋め込
まれた透かし画像を復元する電子透かしの復元処理を行
なうプログラムを、コンピュータに読み取り可能に記録
した記録媒体であって、 前記透かし画像の可視的な埋込が除去された画像データ
と前記原画像とに基づいて前記透かし画像を復号する処
理をコンピュータにより実行させる記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29664899A JP4176257B2 (ja) | 1999-10-19 | 1999-10-19 | 電子透かしの埋込方法、復元方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29664899A JP4176257B2 (ja) | 1999-10-19 | 1999-10-19 | 電子透かしの埋込方法、復元方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001119554A true JP2001119554A (ja) | 2001-04-27 |
| JP4176257B2 JP4176257B2 (ja) | 2008-11-05 |
Family
ID=17836271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29664899A Expired - Fee Related JP4176257B2 (ja) | 1999-10-19 | 1999-10-19 | 電子透かしの埋込方法、復元方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4176257B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113436052A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-24 | 网易（杭州）网络有限公司 | 图像处理方法、装置和电子设备 |
-
1999
- 1999-10-19 JP JP29664899A patent/JP4176257B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113436052A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-24 | 网易（杭州）网络有限公司 | 图像处理方法、装置和电子设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4176257B2 (ja) | 2008-11-05 |
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