JP2002064700A - 電子透かし合成方法、電子透かし検出方法、およびそれらの装置、ならびに印刷物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コントラスト変換や印刷に対してもロバスト
な電子透かしの方法および装置を提供する。 【解決手段】 透かし情報１２０を擬似乱数系列を用い
てスペクトル拡散（２２０）することにより拡散された
透かし情報１２１を得る。また、原画像データ１００を
フーリエ変換（２１０）することにより得られる振幅情
報１１１と拡散された透かし情報１２１とを合成（２２
５）し、さらに逆フーリエ変換により透かし情報を合成
した画像データを得る。原画像データ１００をウェーブ
レット変換（２４２）することによりサブバンド画像に
分解し、部分画像データを得る。この部分画像データの
高周波エネルギーデータを算出（２４４）する。そし
て、原画像データ１００と透かし情報を合成した画像デ
ータとエネルギーデータを合成して、透かし埋め込み済
み画像データ（１５０）を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、データに処理を
施すことにより情報を埋め込む電子透かしに関する。特
に、画像データに情報を埋め込む電子透かしに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、情報の不正コピーの発見等を目的
として、電子透かしが用いられている。この電子透かし
は、デジタル電子情報に、表面的には知覚できない形で
情報を埋め込んでおき、埋め込まれた情報を検出するこ
とにより、そのようなデジタル電子情報の不正コピーを
発見できるようにした技術である。ここで、対象となる
デジタル電子情報の典型例は、静止画像データや動画像
データやオーディオデータなどであり、これらのデータ
の権利関係者固有の情報を電子透かしとして埋め込み、
これら権利関係者の保護を図ることが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、埋め込まれた透かし情報を検出できるの
は、デジタルデータとしてコピーされた情報からだけで
あった。例えば、デジタル画像データに電子透かし情報
が埋め込まれていても、その画像データをプリンタを用
いて印刷してしまうと、その印刷物から埋め込まれた透
かし情報を復元することは不可能であった。これは、プ
リンタを用いて印刷する際に、またスキャナを用いて印
刷物を再度デジタルデータ化する際に、情報が失われた
り、画像のコントラストが変化したりしてしまうことが
理由である。

【０００４】例えば、画像データの窃用は、必ずしもデ
ジタルデータのまま行われるとは限らず、画像データを
基に印刷物が作成され、そのような印刷物が不正に流通
する場合も考えられる。

【０００５】この発明は、上記のような事情に鑑みてな
されたものであり、コントラスト変換や印刷（より一般
的にはＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換）に対しても
ロバストな電子透かし方法および装置を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、デジタルデータ内の、
予め定められた中間周波数帯域のみに透かし情報を埋め
込むことを特徴とする電子透かし合成方法を要旨とす
る。ここで、デジタルデータとは、特に、空間や時間の
方向の広がりを持つ情報を表わすデータであり、例え
ば、静止画像データや動画像データや音声データなどで
ある。

【０００７】また、請求項２に記載の発明は、原画像デ
ータ内の、予め定められた中間周波数帯域のみに透かし
情報を埋め込むことにより透かし埋め込み済み画像デー
タを合成することを特徴とする電子透かし合成方法を要
旨とする。

【０００８】また、請求項３に記載の発明は、透かし情
報をスペクトル拡散することにより、拡散された透かし
情報を生成するスペクトル拡散過程と、原画像データを
フーリエ変換することにより、振幅情報と位相情報を抽
出するフーリエ変換過程と、前記拡散された透かし情報
と前記振幅情報とを合成する第１合成過程と、前記第１
合成過程の出力と前記位相情報とを基に逆フーリエ変換
し、この逆フーリエ変換の結果と原画像データとの差分
である差分画像データを生成する差分画像生成過程と、
前記原画像データをウェーブレット変換することにより
画像のエネルギーマップデータを算出するエネルギーマ
ップデータ算出過程と、前記原画像データと前記差分画
像データと前記エネルギーマップデータを基に透かし埋
め込み済み画像データを合成する第２合成過程とから成
ることを特徴とする電子透かし合成方法を要旨とする。

【０００９】また、請求項４に記載の発明は、入力され
た画像データを複数のブロック画像に分割し、この各々
のブロック画像を前記原画像データとすることを特徴と
するものである。

【００１０】さらに、請求項５に記載の発明は、前記透
かし埋め込み済み画像データを基に印刷を行い、印刷物
を作成する印刷過程を有することを特徴とするものであ
る。

【００１１】また、請求項６に記載の発明は、デジタル
データと透かし情報とを入力し、前記デジタルデータ内
の予め定められた中間周波数帯域のみに前記透かし情報
を埋め込むことを特徴とする電子透かし合成装置を要旨
とする。

【００１２】また、請求項７に記載の発明は、原画像デ
ータと透かし情報とを入力し、前記原画像データ内の予
め定められた中間周波数帯域のみに前記透かし情報を埋
め込むことにより透かし埋め込み済み画像データを合成
することを特徴とする電子透かし合成装置を要旨とす
る。

【００１３】また、請求項８に記載の発明は、透かし情
報をスペクトル拡散することにより、拡散された透かし
情報を生成するスペクトル拡散部と、原画像データをフ
ーリエ変換することにより、振幅情報と位相情報を抽出
するフーリエ変換部と、前記拡散された透かし情報と前
記振幅情報とを合成する第１合成部と、前記第１合成部
の出力と前記位相情報とを基に逆フーリエ変換し、この
逆フーリエ変換の結果と原画像データとの差分である差
分画像データを生成する差分画像生成部と、前記原画像
データをウェーブレット変換することにより画像のエネ
ルギーマップデータを算出するエネルギーマップデータ
算出部と、前記原画像データと前記差分画像データと前
記エネルギーマップデータを基に透かし埋め込み済み画
像データを合成する第２合成部とを具備することを特徴
とする電子透かし合成装置を要旨とする。

【００１４】また、請求項９に記載の発明は、入力され
た画像データを複数のブロック画像に分割し、この各々
のブロック画像を前記原画像データとすることを特徴と
するものである。

【００１５】さらに、請求項１０に記載の発明は、前記
透かし埋め込み済み画像データを基に印刷を行い、印刷
物を作成する印刷部を有することを特徴とするものであ
る。

【００１６】また、請求項１１に記載の発明は、検出対
象データを読み込み、この検出対象データ内の予め定め
られた中間周波数帯域の成分を基に、拡散された透かし
情報を検出することを特徴とする透かし情報検出方法を
要旨とする。ここで、検出対象データとは、特に、空間
や時間の方向の広がりを持つ情報を表わすデータであ
り、例えば、静止画像データや動画像データや音声デー
タなどである。

【００１７】また、請求項１２に記載の発明は、検出対
象画像データを読み込み、この検出対象画像データ内の
予め定められた中間周波数帯域の成分を基に、拡散され
た透かし情報を検出することを特徴とする透かし情報検
出方法を要旨とする。

【００１８】また、請求項１３に記載の発明は、検出対
象画像データをフーリエ変換し、予め定められた中間周
波数帯域の振幅情報を抽出するフーリエ変換過程と、前
記振幅情報を基に、所定の情報シンボル値検出用系列を
用いてシンボルレスポンス値を求め、このシンボルレス
ポンス値を基に透かし情報を検出する検出過程とから成
ることを特徴とする透かし情報検出方法を要旨とする。

【００１９】また、請求項１４に記載の発明は、前記検
出過程において、前記シンボルレスポンス値Ｚl （０≦
ｌ≦Ｌ−１）が最大値を取るときのｌを元の透かし情報
のシンボル値とすることを特徴とするものである。ここ
で、Ｌは２以上の整数であり、検出すべき透かしを合成
する際に、元の透かし情報が基数変換により符号化され
たときの基数である。

【００２０】さらに、請求項１５に記載の発明は、印刷
媒体に印刷された画像を読み込んでデジタル化すること
により前記検出対象データとする画像デジタル化過程を
有することを特徴とするものである。

【００２１】また、請求項１６に記載の発明は、検出対
象データを読み込み、この検出対象データ内の予め定め
られた中間周波数帯域の成分を基に、拡散された透かし
情報を検出することを特徴とする透かし情報検出装置を
要旨とする。

【００２２】また、請求項１７に記載の発明は、検出対
象画像データを読み込み、この検出対象画像データ内の
予め定められた中間周波数帯域の成分を基に、拡散され
た透かし情報を検出することを特徴とする透かし情報検
出装置を要旨とする。

【００２３】また、請求項１８に記載の発明は、検出対
象画像データをフーリエ変換し、予め定められた中間周
波数帯域の振幅情報を抽出するフーリエ変換部と、前記
振幅情報を基に、所定の情報シンボル値検出用系列を用
いてシンボルレスポンス値を求め、このシンボルレスポ
ンス値を基に透かし情報を検出する検出部とを具備する
ことを特徴とする透かし情報検出装置を要旨とする。

【００２４】また、請求項１９に記載の発明において
は、前記検出部は、前記シンボルレスポンス値Ｚl （０
≦ｌ≦Ｌ−１）が最大値を取るときのｌを元の透かし情
報のシンボル値とすることを特徴とするものである。

【００２５】さらに、請求項２０に記載の発明において
は、印刷媒体に印刷された画像を読み込んでデジタル化
することにより前記検出対象データとする画像デジタル
化部を具備することを特徴とするものである。

【００２６】また、請求項２１に記載の発明は、原画像
データ内の、予め定められた中間周波数帯域のみに透か
し情報を埋め込むことにより透かし埋め込み済み画像デ
ータを合成する合成過程と、前記透かし埋め込み済み画
像データを基に印刷を行う印刷過程とから成ることを特
徴とする印刷物製造方法を要旨とする。

【００２７】また、請求項２２に記載の発明は、透かし
情報をスペクトル拡散することにより、拡散された透か
し情報を生成するスペクトル拡散過程と、原画像データ
をフーリエ変換することにより、振幅情報と位相情報を
抽出するフーリエ変換過程と、前記拡散された透かし情
報と前記振幅情報とを合成する第１合成過程と、前記第
１合成過程の出力と前記位相情報とを基に逆フーリエ変
換し、この逆フーリエ変換の結果と原画像データとの差
分である差分画像データを生成する差分画像生成過程
と、前記原画像データをウェーブレット変換することに
より画像のエネルギーマップデータを算出するエネルギ
ーマップデータ算出過程と、前記原画像データと前記差
分画像データと前記エネルギーマップデータを基に透か
し埋め込み済み画像データを合成する第２合成過程と、
前記透かし埋め込み済み画像データを基に印刷を行う印
刷過程とから成ることを特徴とする印刷物製造方法を要
旨とする。

【００２８】また、請求項２３に記載の発明は、画像デ
ータを基に作成された印刷物において、前記画像の予め
定められた中間周波数帯域のみに透かし情報が埋め込ま
れたことを特徴とする印刷物を要旨とする。

【００２９】また、請求項２４に記載の発明は、透かし
情報をスペクトル拡散することにより、拡散された透か
し情報を生成するスペクトル拡散過程と、原画像データ
をフーリエ変換することにより、振幅情報と位相情報を
抽出するフーリエ変換過程と、前記拡散された透かし情
報と前記振幅情報とを合成する第１合成過程と、前記第
１合成過程の出力と前記位相情報とを基に逆フーリエ変
換し、この逆フーリエ変換の結果と原画像データとの差
分である差分画像データを生成する差分画像生成過程
と、前記原画像データをウェーブレット変換することに
より画像のエネルギーマップデータを算出するエネルギ
ーマップデータ算出過程と、前記原画像データと前記差
分画像データと前記エネルギーマップデータを基に透か
し埋め込み済み画像データを合成する第２合成過程との
処理をコンピュータに実行させる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を要旨とする。

【００３０】また、請求項２５に記載の発明は、検出対
象画像データをフーリエ変換し、予め定められた中間周
波数帯域の振幅情報を抽出するフーリエ変換過程と、前
記振幅情報を基に、所定の情報シンボル値検出用系列を
用いてシンボルレスポンス値を求め、このシンボルレス
ポンス値を基に透かし情報を検出する検出過程との処理
をコンピュータに実行させる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を要旨とする。

【００３１】また、請求項２６に記載の発明は、前記検
出過程において、前記シンボルレスポンス値Ｚl （０≦
ｌ≦Ｌ−１）が最大値を取るときのｌを元の透かし情報
のシンボル値とする処理をコンピュータに実行させるプ
ログラムを記録したことを特徴とするものである。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明の一実施形態について説明する。この実施形態によ
る電子透かしは、より高いロバスト性を得ることを目的
として、スペクトル拡散とウェーブレット変換を利用す
る。

【００３３】（透かし情報のスペクトル拡散の方法）ま
ず、透かし情報のスペクトル拡散について説明する。第
１に、鍵情報を用いてバイナリデータである透かし情報
Ｂを符号化する。鍵ｋｅｙ１を初期値とする疑似乱数系
列ｍn 、および予め定められている実数パラメータαを
用いて、長さＮの拡散系列ｘn を以下のようにして算出
する。

【００３４】

【数１】

【００３５】なお、ここで生成して用いる乱数系列は、
暗号学的に安全性の高いものを利用することが好まし
い。この疑似乱数系列の生成には、例えば、Ｇｏｌｄ
Ｃｏｄｅ，Ｋａｓａｍｉ Ｃｏｄｅ，Ｍ−ｓｅｑｕｅｎ
ｃｅ，Ｐｅｒｆｅｃｔ ｍａｐなどを利用する。

【００３６】次に、透かし情報ＢをＬ進数（Ｌ≧２）に
基数変換し、変換後の各桁の値（以下、これを「シンボ
ル値」と言う）をＳｋ（０≦ｋ＜Ｋ）とする。そして、
ｋ＝０，１，・・・，Ｋ−１について、次の数式により
表わされる処理を実行する。

【００３７】

【数２】

【００３８】図１は、上記処理による透かし情報のスペ
クトル拡散の概要を表わす参考図である。図１では、拡
散系列ｘn がグラフとして示されており、Ｓk およびＳ
k+1は、透かし情報ＢをＬ進数に基数変換したときのシ
ンボル値である。つまり、数式（１）に表わした拡散系
列ｘn を基に、数式（２）で表わしたようにシンボル値
Ｓk （０≦ｋ＜Ｋ）に応じた乱数系列を加えることによ
って、拡散された透かし情報を算出する。また、図２
は、上記処理によって求められたｘn 、つまり拡散され
た透かし情報の例を示すグラフである。図２に例示する
拡散系列には、６４ビットの透かし情報が含まれてい
る。

【００３９】（拡散された透かし情報の検出方法）次
に、上記手順により生成された拡散系列から、透かし情
報を取り出す方法について説明する。まず、鍵情報ｋｅ
ｙ１を基に疑似乱数系列ｍn を求める。また、得られた
拡散された透かし情報をｙn とする。そして、上記擬似
乱数系列を用いて、次の数式により、長さＮのシンボル
値検出用系列ｑn(k,l) を求める。

【００４０】

【数３】

【００４１】すべてのｎについて、数式（３）の処理を
実行した後、ｑn(k,l) の平均値が０となるようにシフ
トする。そして、このｑn(k,l) と拡散された透かし情
報ｙn とから、l ＝０，１，・・・，Ｌ−１について、
シンボルレスポンス値Ｚl を以下の数式により求める。

【００４２】

【数４】

【００４３】このようにして求められたＺl が最大値を
とる時のl が、検出されたシンボル値であり、このシン
ボル値を基数変換することにより、元の透かし情報Ｂを
取り出すことができる。図３は、図２に示した拡散系列
を基に算出されたシンボルレスポンス値Ｚl を示すグラ
フである。図３は、Ｌ＝２５６の場合におけるシンボル
レスポンス値Ｚl を示している。そして、このグラフが
表わす２０４８個の値のうち、ピークとなっている８個
の値Ｚl に対応するl （０≦l ≦２５５）が、それぞ
れ、元の６４ビットの透かし情報の中の８ビットを表わ
すものである。

【００４４】（フーリエ変換の平行移動不変特性）次
に、透かしパターンの画像を平行移動してもフーリエ変
換の結果得られる振幅成分が不変であることを説明す
る。図４は、画像の平行移動とその画像をフーリエ変換
した結果との関係を示す参考図である。まず、透かしパ
ターンの画像のみを繰り返し配列したタイリングによっ
て構成されている画像を例にとって考える。図４（ａ）
は、Ｍ画素×Ｍ画素の透かしパターンの画像を２×２の
４枚配列した画像（２Ｍ画素×２Ｍ画素）を示してい
る。ここで、左上の透かしパターン画像の開始座標から
（Ｏx,Ｏy ）だけオフセットした位置からＭ画素×Ｍ画
素のブロック画像を切り出して離散フーリエ変換して得
られる係数行列をＦ（ｕ, ｖ）とする。フーリエ変換の
平行移動に関する性質から、埋込処理によって変更され
た係数Ｗ（ｕn,ｖn ）とＦ（ｕn,ｖn ）との間には、次
式の関係が成り立つ。

【００４５】

【数５】

【００４６】つまり、図４（ｂ）に示すように、Ｗ（ｕ
n,ｖn ）とＦ（ｕn,ｖn ）との間に、係数の次数とオフ
セットに応じた位相差が生じる。ところが、振幅成分に
着目すると、平行移動に関係なく一定（図４（ｂ）にお
けるｒ）である。従って、振幅成分に対して電子透かし
を合成すれば、平行移動に関係なく透かし成分を取り出
すことが可能となる。この性質を利用することによっ
て、画像が切り抜かれた場合にも電子透かしを検出する
ことが可能となる。

【００４７】一方、透かしパターンが原画像に加算され
て透かし入り画像となっている場合には、Ｆ（ｕn,ｖn
）は、平行移動前後間の原画像に対応する成分の差に
よって大きく異なる値をとることになる。しかしなが
ら、この原画像による影響を大きな雑音として考える
と、前述したスペクトル拡散のような雑音に強い変調方
式を用いることによって、このような場合にも信号を検
出して、透かし情報を取り出すことが可能であると考え
られる。

【００４８】（電子透かしの合成手順）次に、上で説明
したスペクトル拡散の方法とフーリエ変換の平行移動不
変特性、およびウェーブレット変換の周波数解析特性を
利用することによって、ロバスト性に優れた電子透かし
を合成する手順について説明する。図５は、電子透かし
合成手順を示す流れ図である。図５において、符号１０
０は原画像データ、１１１および１１２は、それぞれ、
原画像データ１００をフーリエ変換（２１０）すること
によって得られる振幅情報および位相情報である。ま
た、１２０は原画像データ１００に埋め込む透かし情
報、１２１は透かし情報１２０をスペクトル拡散（２２
０）して得られる拡散された透かし情報である。また、
１５０は、この合成手順の結果得られる透かし埋め込み
済み画像データである。

【００４９】以下、図５を参照しながら、合成手順の詳
細を説明する。原画像データ（１００）をｆ（ｘ，ｙ）
とする。この原画像データｆ（ｘ，ｙ）をＭ画素×Ｍ画
素のブロックに分割し、それをｂ（ｎ1,ｎ2 ）と表す。
そして、ｂ（ｎ1,ｎ2 ）を次式によりフーリエ変換（２
１０）して、Ｆ（ｕ，ｖ）を求める。但し、ここで、ｊ
は虚数単位である。

【００５０】

【数６】

【００５１】このＦ（ｕ，ｖ）の振幅成分（振幅情報１
１１）と位相成分（位相情報１１２）をそれぞれ次のよ
うに表わす。

【００５２】

【数７】

【数８】

【００５３】次に、鍵情報ｋｅｙ２から生成される疑似
乱数数列を用いて、整数値の組（ｕn,ｖn ）（０≦ｎ＜
Ｎ）を重複がないように選ぶ。ただし、（ｕn,ｖn ）は
埋め込み処理を行う予め定められた中間周波数帯の中に
あるようにする。

【００５４】つまり、ｓｑｒｔ（ｕn＾２＋ｖn＾２）の
値が所定の上限値と下限値の範囲内にあるように（ｕn,
ｖn ）の組を選択する。但し、ここで「ｓｑｒｔ（）」
は平方根を表わし、「＾」はべき乗を表わす。具体的に
は、例えば、前述のブロック画像のサイズＭを用いて
（Ｍ／１６）≦ｓｑｒｔ（ｕn＾２＋ｖn＾２）≦（Ｍ／
４）を満足するように（ｕn,ｖn ）の組を選択すること
が好ましい。

【００５５】このような（ｕn,ｖn ）および任意の実数
ｐｏｗｅｒ１を用いて、次式で示すように、透かし情報
（１２０）を基に求められた拡散された透かし情報ｘn
（１２１）を振幅成分Ａｍｐ（ｕ，ｖ）に合成する（２
２５、第１合成過程、第１合成部）。

【００５６】

【数９】

【数１０】

【００５７】最後に逆フーリエ変換（２３０）を実行
し、透かし情報を合成したブロック画像ｂ′（ｘ、ｙ）
を得る。以上の処理を、分割したすべてのブロックに対
して実行することによって、透かしを合成した画像ｆ′
（ｘ、ｙ）を得る。

【００５８】次に、透かしの合成によるノイズを画像の
局所的な特徴に合わせることで、ノイズを低減させる手
順を説明する。まず、原画像データをウェーブレット変
換することによって、局所的な画像の特徴を取り出して
みる。ウェーブレット変換（２４２）により、原画像ｆ
（ｘ，ｙ）はサブバンド画像に分解され、互いに直行す
る部分画像（Ｄj(n)ｆ）（ｘ，ｙ）で表わされる。そし
て、この部分画像（Ｄj(n)ｆ）（ｘ，ｙ）を用いて、解
像度ｊにおけるＤj の成分のエネルギーＰj ｆ（ｘ，
ｙ）を次式により求める。

【００５９】

【数１１】

【００６０】このように求められたＰj ｆ（ｘ，ｙ）を
最近傍法により２＾(−ｊ)倍拡大し、原画像と同じ大き
さのエネルギーマップデータＥn （ｘ，ｙ）を得る（高
周波エネルギーデータの算出２４２）。このマップデー
タが所定値以下になるように次式に示す方法で閾値処理
を施す。

【００６１】

【数１２】

【００６２】次に、下の式のように、透かしを合成した
画像ｆ′（ｘ、ｙ）と原画像データｆ（ｘ、ｙ）との差
分Ｄｉｆｆ（ｘ，ｙ）を求める（２３５）。

【００６３】

【数１３】

【００６４】最後に、エネルギーマップデータＥn
（ｘ，ｙ）を利用して、重みマスクＥn（ｘ，ｙ）・ｐ
ｏｗｅｒ２（ｐｏｗｅｒ２は任意の正の実数）を作成し
（２４６）、再度、透かし情報を原画像データｆ（ｘ，
ｙ）に合成する（２５０，２５５、第２合成過程、第２
合成部）。すなわち、次式の通りである。

【００６５】

【数１４】

【００６６】数式（１４）で得られるｆ′（ｘ，ｙ）
が、透かし埋め込み済み画像データ（１５０）である。
このように、ウェーブレット変換を用いることによっ
て、人間に知覚されにくく、高いロバスト性を持つ電子
透かしを埋め込んだ画像データを得ることができる。

【００６７】（電子透かしの検出手順）次に、上記手順
によって埋め込まれた電子透かしの検出の手順について
説明する。図６は、電子透かし検出手順を示す流れ図で
ある。図６において、符号１５０ｓは透かし検出対象と
なる透かし埋め込み済み画像データ、１６０は透かし埋
め込み済み画像データ１５０ｓを基に得られる振幅情
報、１７０はシンボル値検出用系列、１２０はこの検出
手順の結果抽出される透かし情報である。

【００６８】以下、図６を参照しながら、電子透かし検
出手順の詳細について説明する。まず、検出対象画像
ｆ′（ｘ，ｙ）（透かし埋め込み済み画像データ１５０
ｓ）をＭ画素×Ｍ画素のブロックｂ′（ｎ1,ｎ2 ）に分
割して離散フーリエ変換（２７０）し、Ｆ′（ｕ，ｖ）
を求める。次に、鍵情報ｋｅｙ２を用いて、透かし合成
手順における場合と同様に整数列の組（ｕn,ｖn ）を作
成する。そして、この（ｕn,ｖn ）とＡｍｐ′（ｕ，
ｖ）とから、次式に示すように、透かし情報を持つ振幅
成分（振幅情報１６０）を取り出し、ｙn に格納する。

【００６９】

【数１５】

【００７０】また、擬似乱数系列を基に、長さＮの透か
し情報シンボル値検出用系列ｑn(k,l)を以下のようにし
て得る（１７０）。

【００７１】

【数１６】

【００７２】すべてのｎについて情報シンボル値検出用
系列ｑn(k,l)を求めた後、これらの値の平均値が０とな
るようにシフトする。そして、ｙn とｑn(k,l)とを基
に、数式（４）を用いてシンボルレスポンス値Ｚl を求
める（２８０）。以上の処理を、l ＝０，１，・・・，
Ｌ−１の各々のl について実行し、Ｚl が最大となる時
のl を検出されたシンボル値とする（２９０）。このよ
うに得られたシンボル値l に対して、Ｌ進数の基数変換
を行い、検出された透かし情報Ｓk （１２０）を得る。

【００７３】（透かし検出の実証実験）次に、本発明の
発明者らが行った実験について説明する。この実験は、
上述した合成および検出の方法による電子透かしが、印
刷画像に対してもロバストであり、有効性の高いもので
あることを実証することを目的とする。実験に用いたテ
スト画像は、人物を撮影した写真画像であり、サイズは
５１２画素×５１２画素、１画素当たり８ビット（２５
６段階の階調）のグレースケール画像である。また、本
実験における透かし情報の情報量は６４ビット、その他
のパラメータの値は、Ｍ＝２５６，Ｎ＝４０９６，α＝
０．１３４２３４２３，Ｌ＝２５６，ｊ＝−２，ｐｏｗ
ｅｒ１＝１５００，ｐｏｗｅｒ２＝２．０，Ｔｈ１＝
４．０である。また、（ｕn,ｖn ）の組は、次式を満た
す中間周波数帯から選択した。

【００７４】

【数１７】

【００７５】上記の条件で原画像データに透かしを合成
した。このときの画質は４０．６ｄＢ（デシベル）であ
った。原画像と透かし埋め込み済み画像とをコンピュー
タディスプレイ上で見比べると、若干の透かしによるノ
イズを目によって確認することができるが、これらの画
像はプリンタで印刷する際にはディザ化されるため、印
刷物として見たときにはこのノイズは目立たなくなる。

【００７６】第１の実験では、コンピュータ上で透かし
埋め込み済み画像をディザ化して、ディザ化された画像
を基に透かし情報の検出を試みた。図７は、ディザ化さ
れた画像を基に求められたシンボルレスポンス値（Ｚl
）のグラフである。図７のグラフに示したように、シ
ンボルレスポンス値のピーク点が元の透かし情報に対応
しているため、透かし情報が正しく検出できたことがわ
かった。

【００７７】第２の実験では、透かし埋め込み済み画像
データを７２ｄｐｉ（dots per inch,ドット数毎イン
チ，１インチは約２．５４０センチメートル）のポスト
スクリプト（登録商標）データに変換し、次の３種類の
白黒のレーザプリンタを用いて画像を印刷した。 プリンタ１：ＮＥＣ日本語ページプリンタ プリンタ２：Ｃａｎｏｎ ＬＢＰ−７５０ プリンタ３：ＯＫＩ ＭＩＣＲＯＬＩＮＥ ９０３ＰＳ
ＩＩＩ＋Ｆ そして、スキャナ（ＥＰＳＯＮ ＧＴ−９６００）を用
いて、３００ｄｐｉ、８ビットのグレースケール画像と
して取り込んだ画像データから透かしの検出を試みた。

【００７８】図８、図９、図１０は、それぞれ、上記プ
リンタ１、プリンタ２、プリンタ３を用いて印刷した画
像をスキャナで読み込み、透かし検出手順によって得ら
れたシンボルレスポンス値のグラフである。図８〜図１
０からわかるように、それぞれの読み取り画像におい
て、シンボルレスポンス値が５〜９となっているピーク
点が複数存在している。

【００７９】

【数１８】

【００８０】一方、シングルレスポンス値を定義した数
式（４）におけるｑn(k,l) は１または−１の値をとる
ＧｏｌｄＣｏｄｅを利用しているため、上の数式（１
８）の値は、平均０，分散１／ｎの確率分布に従う。従
って、中心極限定理から、Ｎが十分に大きければシンボ
ルレスポンス値は平均０，分散１の正規分布Ｎ（０，
１）に近似できる。これにより、検出したシンボルレス
ポンス値のピークの有意性を判定する閾値を、確度に応
じて設定することができる。例えば、確度９９．９９９
％とする場合、上記閾値は約４．２６４８９である。こ
のことから、図８〜図１０のグラフに現れているピーク
点は正確に検出されたものであり、またシンボル値は元
の透かし情報に対応しているため、透かし情報が正しく
検出できたことがわかった。

【００８１】第３の実験では、透かし情報埋め込み済み
画像を、高圧縮率によって非可逆圧縮し、圧縮された画
像データを基に透かし情報の検出を試みた。本実験で
は、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Expert Group ）の
圧縮方式を用いた。このＪＰＥＧ圧縮方式による圧縮時
の品質パラメータは画像の品質に大きな影響を持つもの
であるが、本実験では、本発明による電子透かしの高ロ
バスト性を実証するために、圧縮後の画像上のブロック
ノイズが視覚で分かる程度に品質パラメータを設定し、
圧縮を行った。つまり、通常用いられる圧縮は、本実験
のような画像品質低下を伴うものではなく、本実験にお
いて透かし画像が正しく検出できれば、通常用いられる
画像圧縮においても十分良好に透かし情報を復元可能で
あることを意味する。

【００８２】図１１は、このＪＰＥＧ圧縮画像を基に求
められたシンボルレスポンス値のグラフである。この図
１１においても、シンボルレスポンス値のピーク点が正
しく検出されており、画像を極度に傷つけるような圧縮
をかけても、電子透かしが正確に検出できることがわか
った。

【００８３】第４の実験では、原画像の部分画像を切り
抜き、この切り抜かれた部分画像のみから電子透かしの
検出を試みた。図１２は、この第４の実験における部分
画像の切り抜きを示す参考図である。図１２において、
Ａは原画像であり５１２画素×５１２画素のサイズを持
つ。また、Ｂは、原画像Ａの中央付近を切り抜いた部分
画像であり、そのサイズは２５６画素×２５６画素であ
る。

【００８４】図１３は、上記部分画像Ｂを基に求められ
たシンボルレスポンス値のグラフである。図１３に示す
ように、シンボルレスポンス値のピーク点が正しく検出
されており、元の透かし情報が正しく検出できることが
わかった。本発明の合成方法では、透かし情報は、Ｍ画
素×Ｍ画素の大きさ（本実験においてはＭ＝２５６）の
ブロックでタイル上に埋め込まれているため、この１個
のブロックの大きさよりも大きな部分画像が切り抜かれ
ていれば、検出が可能である。また、フーリエ変換の平
行移動不変特性として既に説明したように、フーリエ変
換の振幅成分を利用することによって、Ｍ画素×Ｍ画素
のサイズの窓関数を用いて、画像の任意の位置をフーリ
エ変換することによって容易に透かしの検出が可能であ
る。

【００８５】本実験ではＭ＝２５６と設定しているた
め、最小で２５６画素×２５６画素のサイズの部分画像
から透かし情報の検出が可能である。より小さなサイズ
の部分画像からも透かし情報を検出できるようにするた
めには、Ｍの値をより小さく設定する必要がある。しか
しながら、Ｍを小さくすると埋め込める電子透かしの情
報量も小さくなるため、この電子透かしを用いる際に
は、これら最小画像サイズと埋め込み情報量の両方を考
慮してＭの値を決定するようにする。

【００８６】第５の実験では、本発明による透かしが外
部ノイズに対して強いことを実証するため、透かし埋め
込み済み画像にノイズ付加およびメディアンフィルタ処
理を施したものから、電子透かしの検出を試みた。図１
４は、ノイズを付加した画像を基に求められたシンボル
レスポンス値のグラフである。また、図１５は、メディ
アンフィルタ処理された画像を基に求められたシンボル
レスポンス値のグラフである。これらの図１４および図
１５においても、シンボルレスポンス値のピークを確認
することができ、本発明の電子透かし方式はフィルタリ
ングによるノイズに対しても耐性があることが確認でき
た。

【００８７】（電子透かし合成装置および検出装置）次
に、電子透かし合成方法および検出方法を用いた装置に
ついて説明する。図１６は、前述の電子透かし合成手順
を組み込んだ電子透かし合成装置の構成を示すブロック
図である。図１６において、符号１００は原画像デー
タ、１２０は原画像データ１００に埋め込むべき透かし
情報、３０１は原画像データ１００と透かし情報１２０
を基に、透かし埋め込み済み画像データ１５０を合成す
る透かし合成処理部である。また、３０５は原画像デー
タ１００および透かし埋め込み済み画像データ１５０を
記憶する記憶部である。

【００８８】透かし埋め込み済み画像データ１５０は、
記録媒体書き込み手段あるいは通信手段（いずれも図示
せず）を用いて、そのままデジタルデータとして出力す
ることができる。透かし埋め込み済み画像を印刷物とし
て出力する場合には、プリンタ３１１が透かし埋め込み
済み画像データ１５０を読み込んで印刷物１９０を印刷
するようにする。

【００８９】図１７は、透かし合成処理部３０１の詳細
構成を示すブロック図である。図１７に示すように、透
かし合成処理部３０１は、透かし情報拡散部５０２と帯
域分割部５０４と帯域選択部５０６と透かし情報埋め込
み部５０８とノイズ軽減化部５１０とデータ合成部５１
２とを備えている。透かし情報拡散部５０２は、図５に
示したスペクトル拡散（２２０）の処理を行う。帯域分
割部５０４は、図５に示したフーリエ変換（２１０）に
より画像の周波数帯域を分割する処理を行う。帯域選択
部５０６は、数式（９）および数式（１０）に示した
（ｕn,ｖn ）の組を所定の中間周波数帯の中にあるよう
に選択する処理に対応する。透かし情報埋め込み部５０
８は、数式（９）および数式（１０）を用いて拡散され
た透かし情報を原画像の振幅成分に合成する処理（図５
の符号２２５に対応）を行う。ノイズ軽減化部５１０
は、ウェーブレット変換を利用してエネルギーマップデ
ータを作成する処理（図５の符号２４２，２４４，２４
６に対応）を行う。また、データ合成部５１２は、数式
（１３）および数式（１４）を用いた画像の合成に相当
する処理を行う。

【００９０】なお、原画像が単色画像（例えばグレース
ケール画像）である場合には、原画像の明度のチャネル
に透かし情報を埋め込むようにする。また、原画像がカ
ラー画像である場合には、原画像のデータ表現方法に応
じて、明度のチャネルあるいは各原色のチャネルに透か
し情報を埋め込むようにする。

【００９１】図１８は、前述の電子透かし検出手順を組
み込んだ電子透かし検出装置の構成を示すブロック図で
ある。図１８において、符号１５０ｓは検出対象とする
透かし埋め込み済み画像データ、３０２は透かし埋め込
み済み画像データ１５０ｓを基に透かし情報を検出する
透かし検出処理部、１２０は透かし検出処理部によって
検出され出力される透かし情報である。また、３０５は
透かし埋め込み済み画像データ１５０ｓを記憶する記憶
部である。

【００９２】透かし埋め込み済み画像データ１５０ｓ
は、記録媒体読み取り手段あるいは通信手段（いずれも
図示せず）を用いて、デジタルデータとして外部から取
り込む。あるいは、透かし情報が埋め込まれた印刷物１
９０をスキャナ３１２を用いてデジタル化することによ
って透かし埋め込み済み画像データ１５０ｓを作成して
も良い。

【００９３】図１９は、透かし検出処理部３０２の詳細
構成を示すブロック図である。図１９に示すように、透
かし検出処理部３０２は、帯域分割部５３２と帯域選択
部５３４と透かし情報抽出部５３６とを備えている。帯
域分割部５３２は、図６に示したフーリエ変換（２７
０）により画像の周波数帯域を分割する処理を行う。帯
域選択部５３４は、数式（１５）に示した（ｕn,ｖn ）
の組を所定の中間周波数帯の中にあるように選択する処
理に対応する。透かし情報抽出部は５３６は、この（ｕ
n,ｖn ）の組を用いて透かし情報を含んだ振幅成分を取
り出し、数式（４）を用いてシンボルレスポンス値を算
出し、このシンボルレスポンス値を基に透かし情報を抽
出する処理（図６の符号２８０および２９０に対応）を
行う。

【００９４】図１８および図１９からも明らかなよう
に、この電子透かし検出装置は元の原画像データを必要
としないことが特徴である。このような特徴により、当
該電子透かし検出装置そのもののコスト、および同装置
の利用コストの低減化につながるとともに、広い範囲の
画像データを透かし検出の対象とすることが可能とな
る。

【００９５】次に、このような電子透かしの応用方法に
ついて説明する。第１の応用目的は、不正コピーの検出
である。画像の権利者に固有の情報（例えば、著作権者
の氏名又は名称）を透かし情報として埋め込んでおくこ
とにより、その画像が不正にコピーされた場合にも、電
子透かしを検出することによって、その不正コピーを機
械的に発見することが可能となる。本発明によれば、元
のデジタルデータに限らず、様々なフィルタリング処理
がかけられたり、一部分が改変されたりした場合や、印
刷物からも透かしを検出できるため、従来技術による電
子透かしよりも利用範囲を大幅に広げることができる。

【００９６】第２の応用目的は、偽造の防止である。例
えば、真正の印刷物には予め本発明による透かし情報を
埋め込んでおくこととすると、本願発明による透かし検
出装置を用いることにより、透かし情報の埋め込まれて
ない偽造印刷物を容易に発見することができる。印刷物
に埋め込まれている透かし情報は人間の視覚によっては
検知されないものであるので、透かしの存在そのものを
秘密にすることにより、より一層強力な偽造防止手段と
することができる。

【００９７】第３の応用目的は、情報の伝達である。例
えば、画像を配布する際に、本発明の方法により透かし
を埋め込んでおくことにより、その画像を媒介として、
画像そのものの意味とは無関係の情報を伝達することが
できる。配布するコピーすべてに同一の透かし情報を埋
め込んでも良いし、配布するコピー毎に異なる情報を埋
め込むようにしても良い。配布する画像は、デジタルデ
ータであっても良いし、印刷物であっても良い。埋め込
まれている情報は、人間の視覚によっては検知または認
識されないものであるので、透かし検出装置によって透
かし情報を復元するまでは、その存在または内容を秘匿
することができる。このような透かし情報が埋め込まれ
た印刷物を、例えば、ゲームや、広告や、懸賞や、販促
キャンペーンや、籤や、認証や、セキュリティ管理など
に利用することも可能である。

【００９８】なお、上述の電子透かし合成装置および電
子透かし検出装置は、コンピュータシステムを用いて実
現されている。そして、上述した透かし合成および透か
し検出の各過程の処理は、プログラムの形式でコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプ
ログラムをコンピュータが読み出して実行することによ
って、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取
り可能な記録媒体とは、フロッピー（登録商標）ディス
ク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、
磁気ハードディスク、半導体メモリ等をいう。

【００９９】以上述べたように、本実施形態では、スペ
クトル拡散とウェーブレット変換を利用して印刷画像に
対しても利用できる電子透かしを実現している。また、
フーリエ変換の振幅成分を利用するによって、平行移動
不変の性質を生かすことができ、これにより印刷画像を
スキャナで取り込んだ時に生じる解像度の誤差をカバー
でき、かつ切り抜き編集に対して対して有効に検出可能
な電子透かしを実現した。また、実証実験により、ＪＰ
ＥＧ高圧縮、フィルタリングによる電子透かしのロバス
ト性を調査し、本方式の有効性を検証した。また、電子
透かしを検出する際に、従来法のように原画像を用いる
必要がなく、本手法によって電子透かしシステムをより
簡単に構築することができる。

【０１００】なお、上記実施形態では、透かし情報を埋
め込む対象を静止画像データとしたが、これ以外のデー
タに透かし情報を埋め込むようにしても良い。例えば、
動画像データや音声データなどの所定の中間周波数帯域
のみに透かし情報を埋め込むようにしても良い。このよ
うな透かしを埋め込まれたデータはロバスト性が高く、
このデータに対して例えばＤ／Ａ変換およびＡ／Ｄ（ア
ナログ／デジタル）変換を施しても透かし情報が保存さ
れており、上記実施形態と同様の方法により、透かしを
検出することができる。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ロバスト性が高く、コントラスト変換や印刷等のＤ
／Ａ変換に対して強い電子透かしを実現することができ
る。従って、電子透かしの技術を、従来のようなデジタ
ルデータだけではなく、印刷物等のより広い範囲に適用
し、不正コピーの防止や、偽造の防止や、情報伝達に役
立てることが可能となる。

【０１０２】特に、請求項１および請求項６の発明によ
れば、デジタルデータ内の、予め定められた中間周波数
帯域のみに透かし情報を埋め込むため、このデータにあ
る種のバンドパス特性を持つ変換が施されても情報とし
て保存されており検出可能な電子透かしを合成すること
が可能となる。

【０１０３】また、請求項２および請求項７の発明によ
れば、原画像データ内の、予め定められた中間周波数帯
域のみに透かし情報を埋め込むため、コントラスト変換
や印刷などを行っても情報として保存されており検出可
能な電子透かしを合成することが可能となる。

【０１０４】また、請求項３および請求項８の発明によ
れば、透かし情報をスペクトル拡散するため、透かし情
報を弱い擬似的ノイズとして画像に埋め込むことが可能
となり、秘匿性がある。また、高いロバスト性を得るこ
とができる。また、原画像データをフーリエ変換した結
果得られる振幅成分に透かし情報を合成するため、平行
移動不変特性を利用した透かしの埋め込みが可能とな
る。また、ウェーブレット変換を利用して原画像データ
の特徴に応じて透かし情報を埋め込むため、画像上にお
いて透かし情報である上記擬似的ノイズを相対的に低減
化することが可能となり、従って人間に知覚されにく
く、かつ高いロバスト性を持つ電子透かしを埋め込んだ
画像を得ることができる。

【０１０５】また、請求項４および請求項９の発明によ
れば、入力された画像データを複数のブロック画像に分
割し、この各々のブロック画像を原画像データとして透
かし情報を埋め込むため、生成される透かし埋め込み済
み画像データの冗長性が増す。これにより、生成された
画像データの部分画像のみからでも透かし情報の検出が
可能となる。

【０１０６】また、請求項５および請求項１０の発明に
よれば、透かし埋め込み済み画像データを基に印刷を行
うため、透かし情報が埋め込まれた画像を印刷物として
作成することが可能となる。

【０１０７】また、請求項１１および請求項１６の発明
によれば、検出対象データ内の予め定められた中間周波
数帯域の成分から透かし情報を検出するため、前記透か
し合成方法あるいは装置により合成された透かし情報を
検出し、復元することができる。このとき、透かし埋め
込み済みデータに対して所定のバンドパス特性を有する
処理が施されていても、元の透かし情報を復元すること
ができる。

【０１０８】また、請求項１２および請求項１７の発明
によれば、検出対象画像データ内の予め定められた中間
周波数帯域の成分から透かし情報を検出するため、画像
の印刷（Ｄ／Ａ変換）や印刷された画像のスキャン（Ａ
／Ｄ変換）など、所定のバンドパス特性を有する処理が
施されている場合も含めて、画像から透かし情報を検出
することができる。

【０１０９】また、請求項１３および請求項１８の発明
によれば、検出対象画像データをフーリエ変換して得ら
れる振幅情報を元に所定の情報シンボル値検出用系列を
用いてシンボルレスポンス値を求める手法をとるため、
所定のブロック画像のサイズ以上の画像であれば、元の
画像の部分画像からでも透かし情報の検出が可能とな
る。また、透かし情報の検出には原画像データを必要と
しないため、原画像データを管理する必要がなく、装置
の構成を簡単化するとともに、装置利用の手間を削減す
ることができる。

【０１１０】また、請求項１４および請求項１９の発明
によれば、シンボルレスポンス値Ｚl （０≦ｌ≦Ｌ−
１）が最大値を取るときのｌを元の透かし情報のシンボ
ル値とする手法により透かし情報の検出を行うため、透
かし情報検出の手順を簡単化することができる。

【０１１１】また、請求項１５および請求項２０の発明
によれば、印刷された画像を基に検出対象データを得ら
れるため、印刷物から透かし情報を検出することが可能
となる。

【０１１２】また、請求項２１から２３までの発明によ
れば、検出可能な透かし情報を含んだ印刷物を製造する
ことが可能となり、このような印刷物を、不正コピー防
止や、偽造防止や、情報伝達に利用することができる。

【０１１３】また、請求項２４から２６までの発明によ
れば、上述した電子透かし合成および電子透かし検出の
手順をコンピュータに実行させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施形態により、透かし情報と
拡散系列を基に拡散された透かし情報を生成する方法の
概略を示す参考図である。

【図２】 同実施形態により、拡散された透かし情報を
示すグラフである。

【図３】 同実施形態により、拡散された透かし情報を
基に算出されたシンボルレスポンス値を示すグラフであ
る。

【図４】 透かしパターン画像の平行移動とその画像を
フーリエ変換した結果との関係を示す参考図である
（ａ）。また、平行移動前後の位相成分差を示すグラフ
である（ｂ）。

【図５】 同実施形態による電子透かし合成手順を示す
流れ図である。

【図６】 同実施形態による電子透かし検出手順を示す
流れ図である。

【図７】 この発明の第１の実証実験により、ディザ化
された画像を基に求められたシンボルレスポンス値を示
すグラフである。

【図８】 この発明の第２の実証実験により、プリンタ
で印刷された画像を基に求められたシンボルレスポンス
値を示すグラフである。

【図９】 この発明の第２の実証実験により、プリンタ
で印刷された画像を基に求められたシンボルレスポンス
値を示すグラフである。

【図１０】 この発明の第２の実証実験により、プリン
タで印刷された画像を基に求められたシンボルレスポン
ス値を示すグラフである。

【図１１】 この発明の第３の実証実験により、圧縮画
像を基に求められたシンボルレスポンス値を示すグラフ
である。

【図１２】 この発明の第４の実証実験による部分画像
の切り抜きを示す参考図である。

【図１３】 この発明の第４の実証実験により、切り抜
かれた部分画像を基に求められたシンボルレスポンス値
を示すグラフである。

【図１４】 この発明の第５の実証実験により、ノイズ
を付加した画像を基に求められたシンボルレスポンス値
を示すグラフである。

【図１５】 この発明の第５の実証実験により、メディ
アンフィルタ処理された画像を基に求められたシンボル
レスポンス値を示すグラフである。

【図１６】 この発明の一実施形態による電子透かし合
成装置の構成を示すブロック図である。

【図１７】 同実施形態による電子透かし合成装置にお
ける透かし合成処理部の詳細構成を示すブロック図であ
る。

【図１８】 この発明の一実施形態による電子透かし検
出装置の構成を示すブロック図である。

【図１９】 同実施形態による電子透かし検出装置にお
ける透かし検出処理部の詳細構成を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１００ 原画像データ １１１ 振幅情報 １１２ 位相情報 １２０ 透かし情報 １２１ 拡散された透かし情報 １５０，１５０ｓ 透かし埋め込み済み画像データ １６０ 振幅情報 １７０ シンボル値検出用系列 １９０ 印刷物 ２１０ フーリエ変換 ２２０ スペクトル拡散 ２３０ 逆フーリエ変換 ２４２ ウェーブレット変換 ２４４ 高周波エネルギーの算出 ２４６ 重みマスク作成 ２７０ フーリエ変換 ２８０ シンボルレスポンス値算出 ２９０ シンボル値検出 ３０１ 透かし合成処理部 ３０２ 透かし検出処理部 ３０５ 記憶部 ３１１ プリンタ ３１２ スキャナ ５０２ 透かし情報拡散部 ５０４ 帯域分割部 ５０６ 帯域選択部 ５０８ 透かし情報埋め込み部 ５１０ ノイズ軽減化部 ５１２ データ合成部 ５３２ 帯域分割部 ５３４ 帯域選択部 ５３６ 透かし情報抽出部

フロントページの続き (72)発明者 郭 素梅 東京都台東区台東１丁目５番１号 凸版印 刷株式会社内 Ｆターム(参考） 5B057 AA11 AA20 BA01 CA12 CA16 CB12 CB16 CB19 CE08 CE09 CG07 CH08 DA08 DA17 5C063 AC01 AC02 CA23 CA40 DA07 DB10 5C076 AA14 AA36 BA02 BA06

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デジタルデータ内の、予め定められた中
   間周波数帯域のみに透かし情報を埋め込むことを特徴と
   する電子透かし合成方法。
2. 【請求項２】 原画像データ内の、予め定められた中間
   周波数帯域のみに透かし情報を埋め込むことにより透か
   し埋め込み済み画像データを合成することを特徴とする
   電子透かし合成方法。
3. 【請求項３】 透かし情報をスペクトル拡散することに
   より、拡散された透かし情報を生成するスペクトル拡散
   過程と、 原画像データをフーリエ変換することにより、振幅情報
   と位相情報を抽出するフーリエ変換過程と、 前記拡散された透かし情報と前記振幅情報とを合成する
   第１合成過程と、 前記第１合成過程の出力と前記位相情報とを基に逆フー
   リエ変換し、この逆フーリエ変換の結果と原画像データ
   との差分である差分画像データを生成する差分画像生成
   過程と、 前記原画像データをウェーブレット変換することにより
   画像のエネルギーマップデータを算出するエネルギーマ
   ップデータ算出過程と、 前記原画像データと前記差分画像データと前記エネルギ
   ーマップデータを基に透かし埋め込み済み画像データを
   合成する第２合成過程と、 から成ることを特徴とする電子透かし合成方法。
4. 【請求項４】 入力された画像データを複数のブロック
   画像に分割し、この各々のブロック画像を前記原画像デ
   ータとすることを特徴とする請求項３に記載の電子透か
   し合成方法。
5. 【請求項５】 前記透かし埋め込み済み画像データを基
   に印刷を行い、印刷物を作成する印刷過程を有すること
   を特徴とする請求項２から４までのいずれかに記載の電
   子透かし合成方法。
6. 【請求項６】 デジタルデータと透かし情報とを入力
   し、前記デジタルデータ内の予め定められた中間周波数
   帯域のみに前記透かし情報を埋め込むことを特徴とする
   電子透かし合成装置。
7. 【請求項７】 原画像データと透かし情報とを入力し、
   前記原画像データ内の予め定められた中間周波数帯域の
   みに前記透かし情報を埋め込むことにより透かし埋め込
   み済み画像データを合成することを特徴とする電子透か
   し合成装置。
8. 【請求項８】 透かし情報をスペクトル拡散することに
   より、拡散された透かし情報を生成するスペクトル拡散
   部と、 原画像データをフーリエ変換することにより、振幅情報
   と位相情報を抽出するフーリエ変換部と、 前記拡散された透かし情報と前記振幅情報とを合成する
   第１合成部と、 前記第１合成部の出力と前記位相情報とを基に逆フーリ
   エ変換し、この逆フーリエ変換の結果と原画像データと
   の差分である差分画像データを生成する差分画像生成部
   と、 前記原画像データをウェーブレット変換することにより
   画像のエネルギーマップデータを算出するエネルギーマ
   ップデータ算出部と、 前記原画像データと前記差分画像データと前記エネルギ
   ーマップデータを基に透かし埋め込み済み画像データを
   合成する第２合成部と、 を具備することを特徴とする電子透かし合成装置。
9. 【請求項９】 入力された画像データを複数のブロック
   画像に分割し、この各々のブロック画像を前記原画像デ
   ータとすることを特徴とする請求項８に記載の電子透か
   し合成装置。
10. 【請求項１０】 前記透かし埋め込み済み画像データを
    基に印刷を行い、印刷物を作成する印刷部を有すること
    を特徴とする請求項７から９までのいずれかに記載の電
    子透かし合成方法。
11. 【請求項１１】 検出対象データを読み込み、この検出
    対象データ内の予め定められた中間周波数帯域の成分を
    基に、拡散された透かし情報を検出することを特徴とす
    る透かし情報検出方法。
12. 【請求項１２】 検出対象画像データを読み込み、この
    検出対象画像データ内の予め定められた中間周波数帯域
    の成分を基に、拡散された透かし情報を検出することを
    特徴とする透かし情報検出方法。
13. 【請求項１３】 検出対象画像データをフーリエ変換
    し、予め定められた中間周波数帯域の振幅情報を抽出す
    るフーリエ変換過程と、 前記振幅情報を基に、所定の情報シンボル値検出用系列
    を用いてシンボルレスポンス値を求め、このシンボルレ
    スポンス値を基に透かし情報を検出する検出過程と、 から成ることを特徴とする透かし情報検出方法。
14. 【請求項１４】 前記検出過程において、前記シンボル
    レスポンス値Ｚl （０≦ｌ≦Ｌ−１）が最大値を取ると
    きのｌを元の透かし情報のシンボル値とすることを特徴
    とする請求項１３に記載の透かし情報検出方法。
15. 【請求項１５】 印刷媒体に印刷された画像を読み込ん
    でデジタル化することにより前記検出対象データとする
    画像デジタル化過程を有することを特徴とする請求項１
    ２から１４までのいずれかに記載の透かし情報検出方
    法。
16. 【請求項１６】 検出対象データを読み込み、この検出
    対象データ内の予め定められた中間周波数帯域の成分を
    基に、拡散された透かし情報を検出することを特徴とす
    る透かし情報検出装置。
17. 【請求項１７】 検出対象画像データを読み込み、この
    検出対象画像データ内の予め定められた中間周波数帯域
    の成分を基に、拡散された透かし情報を検出することを
    特徴とする透かし情報検出装置。
18. 【請求項１８】 検出対象画像データをフーリエ変換
    し、予め定められた中間周波数帯域の振幅情報を抽出す
    るフーリエ変換部と、 前記振幅情報を基に、所定の情報シンボル値検出用系列
    を用いてシンボルレスポンス値を求め、このシンボルレ
    スポンス値を基に透かし情報を検出する検出部と、 を具備することを特徴とする透かし情報検出装置。
19. 【請求項１９】 前記検出部は、前記シンボルレスポン
    ス値Ｚl （０≦ｌ≦Ｌ−１）が最大値を取るときのｌを
    元の透かし情報のシンボル値とすることを特徴とする請
    求項１８に記載の透かし情報検出装置。
20. 【請求項２０】 印刷媒体に印刷された画像を読み込ん
    でデジタル化することにより前記検出対象データとする
    画像デジタル化部を具備することを特徴とする請求項１
    ７から１９までのいずれかに記載の透かし情報検出装
    置。
21. 【請求項２１】 原画像データ内の、予め定められた中
    間周波数帯域のみに透かし情報を埋め込むことにより透
    かし埋め込み済み画像データを合成する合成過程と、 前記透かし埋め込み済み画像データを基に印刷を行う印
    刷過程と、 から成ることを特徴とする印刷物製造方法。
22. 【請求項２２】 透かし情報をスペクトル拡散すること
    により、拡散された透かし情報を生成するスペクトル拡
    散過程と、 原画像データをフーリエ変換することにより、振幅情報
    と位相情報を抽出するフーリエ変換過程と、 前記拡散された透かし情報と前記振幅情報とを合成する
    第１合成過程と、 前記第１合成過程の出力と前記位相情報とを基に逆フー
    リエ変換し、この逆フーリエ変換の結果と原画像データ
    との差分である差分画像データを生成する差分画像生成
    過程と、 前記原画像データをウェーブレット変換することにより
    画像のエネルギーマップデータを算出するエネルギーマ
    ップデータ算出過程と、 前記原画像データと前記差分画像データと前記エネルギ
    ーマップデータを基に透かし埋め込み済み画像データを
    合成する第２合成過程と、 前記透かし埋め込み済み画像データを基に印刷を行う印
    刷過程と、 から成ることを特徴とする印刷物製造方法。
23. 【請求項２３】 画像データを基に作成された印刷物に
    おいて、 前記画像の予め定められた中間周波数帯域のみに透かし
    情報が埋め込まれたことを特徴とする印刷物。
24. 【請求項２４】 透かし情報をスペクトル拡散すること
    により、拡散された透かし情報を生成するスペクトル拡
    散過程と、 原画像データをフーリエ変換することにより、振幅情報
    と位相情報を抽出するフーリエ変換過程と、 前記拡散された透かし情報と前記振幅情報とを合成する
    第１合成過程と、 前記第１合成過程の出力と前記位相情報とを基に逆フー
    リエ変換し、この逆フーリエ変換の結果と原画像データ
    との差分である差分画像データを生成する差分画像生成
    過程と、 前記原画像データをウェーブレット変換することにより
    画像のエネルギーマップデータを算出するエネルギーマ
    ップデータ算出過程と、 前記原画像データと前記差分画像データと前記エネルギ
    ーマップデータを基に透かし埋め込み済み画像データを
    合成する第２合成過程と、 の処理をコンピュータに実行させる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。
25. 【請求項２５】 検出対象画像データをフーリエ変換
    し、予め定められた中間周波数帯域の振幅情報を抽出す
    るフーリエ変換過程と、 前記振幅情報を基に、所定の情報シンボル値検出用系列
    を用いてシンボルレスポンス値を求め、このシンボルレ
    スポンス値を基に透かし情報を検出する検出過程と、 の処理をコンピュータに実行させる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。
26. 【請求項２６】 前記検出過程において、前記シンボル
    レスポンス値Ｚl （０≦ｌ≦Ｌ−１）が最大値を取ると
    きのｌを元の透かし情報のシンボル値とする処理をコン
    ピュータに実行させるプログラムを記録したことを特徴
    とする請求項２５に記載のコンピュータ読み取り可能な
    記録媒体。