JP2002232695A - 電子透かしに関する透かし情報埋込装置及び透かし情報抽出装置 - Google Patents
電子透かしに関する透かし情報埋込装置及び透かし情報抽出装置Info
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- JP2002232695A JP2002232695A JP2001028425A JP2001028425A JP2002232695A JP 2002232695 A JP2002232695 A JP 2002232695A JP 2001028425 A JP2001028425 A JP 2001028425A JP 2001028425 A JP2001028425 A JP 2001028425A JP 2002232695 A JP2002232695 A JP 2002232695A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像に対する回転に耐える度合いを高めた電
子透かし技術を用いて、画像に情報を埋め込む透かし情
報埋込装置を提供する。 【解決手段】 透かし情報埋込装置１００は、ｘｙ２次
元座標平面に配置された画素データ群である２次元画像
を取得し、ウェーブレット変換を施して画像中の各位置
についての画素データの値のｘ方向及びｙ方向の空間的
勾配を成分とする２次元ベクトルを作成し、各２次元ベ
クトルをベクトル方向が特定方向となす角度により複数
の角度範囲区分のいずれかと対応付け、前記複数の角度
範囲区分のうち対応する２次元ベクトルの数が閾値Ｔ以
上である角度範囲区分について、当該角度範囲区分に対
応する２次元ベクトルで大きさが閾値Ｓ以上のものの大
きさを所定値Ｒ０又は所定値Ｒ１に変更することで０又
は１を表現してから、２次元ベクトル群を画像に戻すこ
とにより透かし情報を埋め込む。
子透かし技術を用いて、画像に情報を埋め込む透かし情
報埋込装置を提供する。 【解決手段】 透かし情報埋込装置１００は、ｘｙ２次
元座標平面に配置された画素データ群である２次元画像
を取得し、ウェーブレット変換を施して画像中の各位置
についての画素データの値のｘ方向及びｙ方向の空間的
勾配を成分とする２次元ベクトルを作成し、各２次元ベ
クトルをベクトル方向が特定方向となす角度により複数
の角度範囲区分のいずれかと対応付け、前記複数の角度
範囲区分のうち対応する２次元ベクトルの数が閾値Ｔ以
上である角度範囲区分について、当該角度範囲区分に対
応する２次元ベクトルで大きさが閾値Ｓ以上のものの大
きさを所定値Ｒ０又は所定値Ｒ１に変更することで０又
は１を表現してから、２次元ベクトル群を画像に戻すこ
とにより透かし情報を埋め込む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる電子透か
し技術に関し、特に、デジタル画像に他の情報を電子透
かしとして埋め込む技術及びデジタル画像に埋め込まれ
た透かし情報を抽出する技術に関する。
し技術に関し、特に、デジタル画像に他の情報を電子透
かしとして埋め込む技術及びデジタル画像に埋め込まれ
た透かし情報を抽出する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、コンピュータのハードウェア及び
ソフトウェアの著しい発展を背景とし、誰でも自ら作成
したデジタル画像をインターネット等を介して全世界へ
と容易に発信することができるようになってきた。デジ
タル画像は流通過程において容易に複製することができ
ること等から画像に関する著作権保護技術の発展が望ま
れており、著作権保護技術の１つとして、わからないよ
うに画像に著作者名等を埋め込む電子透かし技術が注目
されている。
ソフトウェアの著しい発展を背景とし、誰でも自ら作成
したデジタル画像をインターネット等を介して全世界へ
と容易に発信することができるようになってきた。デジ
タル画像は流通過程において容易に複製することができ
ること等から画像に関する著作権保護技術の発展が望ま
れており、著作権保護技術の１つとして、わからないよ
うに画像に著作者名等を埋め込む電子透かし技術が注目
されている。
【０００３】従来の電子透かし技術として主流なものに
は、デジタル画像を構成する各画素データの最下位ビッ
ト（ＬＳＢ：Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂ
ｉｔ）を変化させることにより別の情報を埋め込む方法
や、デジタル画像信号を水平方向或いは垂直方向に周波
数分解して画像信号の一部の周波数成分に別の情報を埋
め込む方法等がある。
は、デジタル画像を構成する各画素データの最下位ビッ
ト（ＬＳＢ：Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂ
ｉｔ）を変化させることにより別の情報を埋め込む方法
や、デジタル画像信号を水平方向或いは垂直方向に周波
数分解して画像信号の一部の周波数成分に別の情報を埋
め込む方法等がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これらの主流な方法に
は、電子透かしとして情報が埋め込まれた画像の流通過
程で画像編集用ソフトウェア等が用いられてその画像に
回転が加えられた場合に、回転したままの状態ではその
画像から埋め込まれた情報を抽出できないという問題が
ある。
は、電子透かしとして情報が埋め込まれた画像の流通過
程で画像編集用ソフトウェア等が用いられてその画像に
回転が加えられた場合に、回転したままの状態ではその
画像から埋め込まれた情報を抽出できないという問題が
ある。
【０００５】画像編集用ソフトウェアがある程度普及し
ている現在においては、画像に対して回転、拡大或いは
縮小といった加工が施される場合も多々あり、このた
め、画像の回転、拡大及び縮小に耐える度合いの高い電
子透かし技術の開発が求められる。そこで、本発明は、
画像に対する回転等に耐える度合いを高めた電子透かし
技術を用いて、画像に情報を埋め込む透かし情報埋込装
置を提供することと、画像に埋め込まれた情報を抽出す
る透かし情報抽出装置を提供することとを目的とする。
ている現在においては、画像に対して回転、拡大或いは
縮小といった加工が施される場合も多々あり、このた
め、画像の回転、拡大及び縮小に耐える度合いの高い電
子透かし技術の開発が求められる。そこで、本発明は、
画像に対する回転等に耐える度合いを高めた電子透かし
技術を用いて、画像に情報を埋め込む透かし情報埋込装
置を提供することと、画像に埋め込まれた情報を抽出す
る透かし情報抽出装置を提供することとを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る透かし情報埋込装置は、ｘｙ２次元座
標平面に配置された画素データの集合である２次元画像
に、電子透かしとしてビットデータを埋め込む透かし情
報埋込装置であって、前記２次元画像を取得する画像取
得手段と、ビットデータを取得するビットデータ取得手
段と、取得された前記２次元画像中の複数の位置それぞ
れに対応して、当該位置における画素データの値につい
てのｘ方向の空間的勾配をｘ成分としｙ方向の空間的勾
配をｙ成分とする２次元ベクトルを作成する２次元ベク
トル群作成手段と、作成された各２次元ベクトルを、ｘ
ｙ２次元座標平面上での特定方向と当該２次元ベクトル
の示す方向とのなす角度が複数の角度範囲区分のいずれ
に含まれるかによって当該複数の角度範囲区分のいずれ
かと対応付け、前記複数の角度範囲区分のうち対応する
２次元ベクトルの数が閾値Ｔ（Ｔ＞０）以上である角度
範囲区分について、当該角度範囲区分に対応する２次元
ベクトルで大きさが閾値Ｓ（Ｓ＞０）以上のものの大き
さ又は方向を前記ビットデータを表すために変更するこ
とにより、２次元ベクトル群にビットデータを埋め込む
埋込手段と、前記埋込手段によりビットデータが埋め込
まれた２次元ベクトル群に基づき、前記２次元ベクトル
群作成手段が２次元画像から２次元ベクトル群を作成す
る際に用いた演算の逆演算を施すことにより、２次元画
像を生成して出力する画像出力手段とを備えることを特
徴とする。
に、本発明に係る透かし情報埋込装置は、ｘｙ２次元座
標平面に配置された画素データの集合である２次元画像
に、電子透かしとしてビットデータを埋め込む透かし情
報埋込装置であって、前記２次元画像を取得する画像取
得手段と、ビットデータを取得するビットデータ取得手
段と、取得された前記２次元画像中の複数の位置それぞ
れに対応して、当該位置における画素データの値につい
てのｘ方向の空間的勾配をｘ成分としｙ方向の空間的勾
配をｙ成分とする２次元ベクトルを作成する２次元ベク
トル群作成手段と、作成された各２次元ベクトルを、ｘ
ｙ２次元座標平面上での特定方向と当該２次元ベクトル
の示す方向とのなす角度が複数の角度範囲区分のいずれ
に含まれるかによって当該複数の角度範囲区分のいずれ
かと対応付け、前記複数の角度範囲区分のうち対応する
２次元ベクトルの数が閾値Ｔ（Ｔ＞０）以上である角度
範囲区分について、当該角度範囲区分に対応する２次元
ベクトルで大きさが閾値Ｓ（Ｓ＞０）以上のものの大き
さ又は方向を前記ビットデータを表すために変更するこ
とにより、２次元ベクトル群にビットデータを埋め込む
埋込手段と、前記埋込手段によりビットデータが埋め込
まれた２次元ベクトル群に基づき、前記２次元ベクトル
群作成手段が２次元画像から２次元ベクトル群を作成す
る際に用いた演算の逆演算を施すことにより、２次元画
像を生成して出力する画像出力手段とを備えることを特
徴とする。
【０００７】上記構成により、画像の空間的勾配から作
成される２次元ベクトル群にビットデータ即ち透かし情
報が埋め込まれ、画像が回転しても各２次元ベクトルの
大きさは変化することなく、２次元ベクトル全体におい
て各２次元ベクトル相互間の方向は変化しないものであ
るため、こうして埋め込まれた透かし情報は、画像が回
転している場合であっても正しく抽出することができる
ことになる。即ち、回転に強い電子透かしが実現でき
る。
成される２次元ベクトル群にビットデータ即ち透かし情
報が埋め込まれ、画像が回転しても各２次元ベクトルの
大きさは変化することなく、２次元ベクトル全体におい
て各２次元ベクトル相互間の方向は変化しないものであ
るため、こうして埋め込まれた透かし情報は、画像が回
転している場合であっても正しく抽出することができる
ことになる。即ち、回転に強い電子透かしが実現でき
る。
【０００８】また、本発明に係る透かし情報抽出装置
は、ｘｙ２次元座標平面に配置された画素データの集合
であり電子透かしとしてビットデータが埋め込まれた２
次元画像から当該ビットデータを抽出する透かし情報抽
出装置であって、前記２次元画像を取得する画像取得手
段と、取得された前記２次元画像中の複数の位置それぞ
れに対応して、当該位置における画素データの値につい
てのｘ方向の空間的勾配をｘ成分としｙ方向の空間的勾
配をｙ成分とする２次元ベクトルを作成する２次元ベク
トル群作成手段と、作成された各２次元ベクトルを、ｘ
ｙ２次元座標平面上での特定方向と当該２次元ベクトル
の示す方向とのなす角度が複数の角度範囲区分のいずれ
に含まれるかによって当該複数の角度範囲区分のいずれ
かと対応付け、前記複数の角度範囲区分のうち対応する
２次元ベクトルの数が閾値Ｔ（Ｔ＞０）以上である角度
範囲区分について、当該角度範囲区分に対応する２次元
ベクトルで大きさが閾値Ｓ（Ｓ＞０）以上のものの大き
さ又は方向に基づいてビットデータを抽出する抽出手段
とを備えることを特徴とする。
は、ｘｙ２次元座標平面に配置された画素データの集合
であり電子透かしとしてビットデータが埋め込まれた２
次元画像から当該ビットデータを抽出する透かし情報抽
出装置であって、前記２次元画像を取得する画像取得手
段と、取得された前記２次元画像中の複数の位置それぞ
れに対応して、当該位置における画素データの値につい
てのｘ方向の空間的勾配をｘ成分としｙ方向の空間的勾
配をｙ成分とする２次元ベクトルを作成する２次元ベク
トル群作成手段と、作成された各２次元ベクトルを、ｘ
ｙ２次元座標平面上での特定方向と当該２次元ベクトル
の示す方向とのなす角度が複数の角度範囲区分のいずれ
に含まれるかによって当該複数の角度範囲区分のいずれ
かと対応付け、前記複数の角度範囲区分のうち対応する
２次元ベクトルの数が閾値Ｔ（Ｔ＞０）以上である角度
範囲区分について、当該角度範囲区分に対応する２次元
ベクトルで大きさが閾値Ｓ（Ｓ＞０）以上のものの大き
さ又は方向に基づいてビットデータを抽出する抽出手段
とを備えることを特徴とする。
【０００９】上記構成により、上述の透かし情報埋込装
置によって画像の空間的勾配から作成される２次元ベク
トル群にビットデータ即ち透かし情報が埋め込まれたと
ころの画像から、適正に透かし情報を抽出することがで
きる。
置によって画像の空間的勾配から作成される２次元ベク
トル群にビットデータ即ち透かし情報が埋め込まれたと
ころの画像から、適正に透かし情報を抽出することがで
きる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
透かし情報埋込装置について説明する。 ＜透かし情報埋込装置の構成＞図１は、本発明の実施の
形態に係る透かし情報埋込装置１００の機能ブロック図
である。
透かし情報埋込装置について説明する。 ＜透かし情報埋込装置の構成＞図１は、本発明の実施の
形態に係る透かし情報埋込装置１００の機能ブロック図
である。
【００１１】透かし情報埋込装置１００は、デジタル画
像に電子透かしとして情報を埋め込むための装置であ
り、ハードウェア的にはＣＰＵ、メモリ、ハードディス
ク、キーボード等を備えるコンピュータで構成され、機
能的には同図に示すように画像取得部１０１、画像格納
部１０２、ウェーブレット変換部１０３、２次元ベクト
ル作成部１０４、２次元ベクトル格納部１０５、埋込対
象ベクトル特定部１０６、透かし情報取得部１０７、埋
込部１０８、ウェーブレット逆変換部１０９及び画像出
力部１１０を有する。
像に電子透かしとして情報を埋め込むための装置であ
り、ハードウェア的にはＣＰＵ、メモリ、ハードディス
ク、キーボード等を備えるコンピュータで構成され、機
能的には同図に示すように画像取得部１０１、画像格納
部１０２、ウェーブレット変換部１０３、２次元ベクト
ル作成部１０４、２次元ベクトル格納部１０５、埋込対
象ベクトル特定部１０６、透かし情報取得部１０７、埋
込部１０８、ウェーブレット逆変換部１０９及び画像出
力部１１０を有する。
【００１２】ここで、画像取得部１０１は、デジタルカ
メラ、スキャナ等の画像入力機器や、ＣＤ−ＲＯＭ、ハ
ードディスク等の記録媒体、或いは外部ネットワークか
ら、電子透かしとして情報を埋め込む対象となる画像を
取得して画像格納部１０２に格納し、ウェーブレット変
換部１０３にその画像の格納を通知する機能を有する。
ここでは、画像取得部１０１により取得される画像は平
面画像であり、その実体は各画素について輝度を表す数
値データからなる配列データである。各画素を表す数値
データのビット数や画素数は予め定められており、例え
ば、取得される画像は水平方向に２５６、垂直方向に２
５６個の白黒２５６階調で表される画素データからな
る。
メラ、スキャナ等の画像入力機器や、ＣＤ−ＲＯＭ、ハ
ードディスク等の記録媒体、或いは外部ネットワークか
ら、電子透かしとして情報を埋め込む対象となる画像を
取得して画像格納部１０２に格納し、ウェーブレット変
換部１０３にその画像の格納を通知する機能を有する。
ここでは、画像取得部１０１により取得される画像は平
面画像であり、その実体は各画素について輝度を表す数
値データからなる配列データである。各画素を表す数値
データのビット数や画素数は予め定められており、例え
ば、取得される画像は水平方向に２５６、垂直方向に２
５６個の白黒２５６階調で表される画素データからな
る。
【００１３】なお、本明細書中では「画像」の語によ
り、画面に投影された画像自体のみならず画像の実体、
即ち画像を表示するために用いられる画像データであっ
て２次元平面上の位置とその位置における輝度等を表す
数値データとが対応付けられたものをも表すこととす
る。更に画像データに対して２次元直交ウェーブレット
変換が施された結果として得られるデータをも「画像」
と表現することとする。
り、画面に投影された画像自体のみならず画像の実体、
即ち画像を表示するために用いられる画像データであっ
て２次元平面上の位置とその位置における輝度等を表す
数値データとが対応付けられたものをも表すこととす
る。更に画像データに対して２次元直交ウェーブレット
変換が施された結果として得られるデータをも「画像」
と表現することとする。
【００１４】画像格納部１０２は、画像を格納するため
のメモリの一領域である。ウェーブレット変換部１０３
は、画像格納部１０２に格納された画像に対して、ハー
ル基底（図２参照）で２次元直交ウェーブレット変換を
予め定められた回数であるＮ回だけ施す機能を有する。
なお、この２次元直交ウェーブレット変換については後
に詳しく説明する。
のメモリの一領域である。ウェーブレット変換部１０３
は、画像格納部１０２に格納された画像に対して、ハー
ル基底（図２参照）で２次元直交ウェーブレット変換を
予め定められた回数であるＮ回だけ施す機能を有する。
なお、この２次元直交ウェーブレット変換については後
に詳しく説明する。
【００１５】２次元ベクトル作成部１０４は、ウェーブ
レット変換部１０３により画像に２次元直交ウェーブレ
ット変換が施された結果として得られた画像に基づい
て、その画像の特徴を表す複数の２次元ベクトルデータ
を作成し２次元ベクトル格納部１０５に格納する機能を
有する。なお、２次元ベクトルデータは空間的位置と２
次元ベクトルとの組であり、この２次元ベクトルデータ
の作成については後に詳しく説明する。以下、２次元ベ
クトルデータについての大きさという表現で、２次元ベ
クトルデータにおける２次元ベクトルの大きさを表現す
る。
レット変換部１０３により画像に２次元直交ウェーブレ
ット変換が施された結果として得られた画像に基づい
て、その画像の特徴を表す複数の２次元ベクトルデータ
を作成し２次元ベクトル格納部１０５に格納する機能を
有する。なお、２次元ベクトルデータは空間的位置と２
次元ベクトルとの組であり、この２次元ベクトルデータ
の作成については後に詳しく説明する。以下、２次元ベ
クトルデータについての大きさという表現で、２次元ベ
クトルデータにおける２次元ベクトルの大きさを表現す
る。
【００１６】２次元ベクトル格納部１０５は、画像の特
徴を表す２次元ベクトルを格納するためのメモリの一領
域である。埋込対象ベクトル特定部１０６は、２次元ベ
クトル作成部１０４により２次元ベクトル格納部１０５
に格納された複数の２次元ベクトルデータのうち、透か
し情報の埋め込み対象となる複数の２次元ベクトルデー
タを特定する機能を有する。ここで、透かし情報とは電
子透かしとして画像に埋め込まれる情報をいう。
徴を表す２次元ベクトルを格納するためのメモリの一領
域である。埋込対象ベクトル特定部１０６は、２次元ベ
クトル作成部１０４により２次元ベクトル格納部１０５
に格納された複数の２次元ベクトルデータのうち、透か
し情報の埋め込み対象となる複数の２次元ベクトルデー
タを特定する機能を有する。ここで、透かし情報とは電
子透かしとして画像に埋め込まれる情報をいう。
【００１７】透かし情報取得部１０７は、ユーザにより
入力され或いはハードディスクその他の記録媒体に既に
記録されている透かし情報を取得して埋込部１０８に伝
える機能を有する。埋込部１０８は、２次元ベクトル格
納部１０５に格納された複数の２次元ベクトルデータの
うち透かし情報の埋め込み対象として特定された複数の
２次元ベクトルデータの大きさを透かし情報に応じて特
定の値に変更し、その２次元ベクトルデータに対する変
更を、画像格納部１０２内の２次元直交ウェーブレット
変換が施された結果の画像に反映すべく、その画像を変
更する機能を有する。
入力され或いはハードディスクその他の記録媒体に既に
記録されている透かし情報を取得して埋込部１０８に伝
える機能を有する。埋込部１０８は、２次元ベクトル格
納部１０５に格納された複数の２次元ベクトルデータの
うち透かし情報の埋め込み対象として特定された複数の
２次元ベクトルデータの大きさを透かし情報に応じて特
定の値に変更し、その２次元ベクトルデータに対する変
更を、画像格納部１０２内の２次元直交ウェーブレット
変換が施された結果の画像に反映すべく、その画像を変
更する機能を有する。
【００１８】ウェーブレット逆変換部１０９は、埋込部
１０８により変更された画像格納部１０２内の画像に対
して、ウェーブレット変換部１０３により施される２次
元直交ウェーブレット変換の逆変換（以下、「２次元直
交ウェーブレット逆変換」という。）を施す機能を有す
る。なお、ウェーブレット逆変換部１０９により２次元
直交ウェーブレット逆変換が施される回数は、ウェーブ
レット変換部１０３により２次元直交ウェーブレット変
換が施される回数と同じＮ回である。
１０８により変更された画像格納部１０２内の画像に対
して、ウェーブレット変換部１０３により施される２次
元直交ウェーブレット変換の逆変換（以下、「２次元直
交ウェーブレット逆変換」という。）を施す機能を有す
る。なお、ウェーブレット逆変換部１０９により２次元
直交ウェーブレット逆変換が施される回数は、ウェーブ
レット変換部１０３により２次元直交ウェーブレット変
換が施される回数と同じＮ回である。
【００１９】また、画像出力部１１０は、ウェーブレッ
ト逆変換部１０９により２次元直交ウェーブレット逆変
換が施された画像を出力する機能を有する。その出力先
は、記録媒体或いは外部ネットワークである。なお、画
像取得部１０１、ウェーブレット変換部１０３、２次元
ベクトル作成部１０４、埋込対象ベクトル特定部１０
６、透かし情報取得部１０７、埋込部１０８、ウェーブ
レット逆変換部１０９及び画像出力部１１０は、メモリ
に格納された制御用プログラムがＣＰＵにより実行され
ることによりその機能が実現されるものである。 ＜２次元直交ウェーブレット変換＞以下、ウェーブレッ
ト変換部１０３により画像に施される２次元直交ウェー
ブレット変換について説明する。
ト逆変換部１０９により２次元直交ウェーブレット逆変
換が施された画像を出力する機能を有する。その出力先
は、記録媒体或いは外部ネットワークである。なお、画
像取得部１０１、ウェーブレット変換部１０３、２次元
ベクトル作成部１０４、埋込対象ベクトル特定部１０
６、透かし情報取得部１０７、埋込部１０８、ウェーブ
レット逆変換部１０９及び画像出力部１１０は、メモリ
に格納された制御用プログラムがＣＰＵにより実行され
ることによりその機能が実現されるものである。 ＜２次元直交ウェーブレット変換＞以下、ウェーブレッ
ト変換部１０３により画像に施される２次元直交ウェー
ブレット変換について説明する。
【００２０】図２は、ウェーブレット変換部１０３によ
る２次元直交ウェーブレット変換に利用するハール（Ｈ
ａａｒ）基底を示す図である。ウェーブレット変換部１
０３による２次元直交ウェーブレット変換は、同図に示
すスケーリング関数とマザーウェーブレット関数とで表
されるハール基底を利用した演算により行われる。
る２次元直交ウェーブレット変換に利用するハール（Ｈ
ａａｒ）基底を示す図である。ウェーブレット変換部１
０３による２次元直交ウェーブレット変換は、同図に示
すスケーリング関数とマザーウェーブレット関数とで表
されるハール基底を利用した演算により行われる。
【００２１】図３は、ウェーブレット変換部１０３によ
り２次元直交ウェーブレット変換が施される前の画像の
様子を表した図であり、図４は、ウェーブレット変換部
１０３により２次元直交ウェーブレット変換が１回施さ
れた後の画像の様子を表した図である。図３及び図４
は、２次元直交ウェーブレット変換の対象となる画像が
２ｎ×２ｎ個の画素データからなるものとして示し、図
中のＡ1,1、Ａ1,2等は画素データの値である輝度値を示
す。また、図４中の値は、実際には１／４を掛けたもの
であるが図４中では１／４という係数を省略して示して
いる。
り２次元直交ウェーブレット変換が施される前の画像の
様子を表した図であり、図４は、ウェーブレット変換部
１０３により２次元直交ウェーブレット変換が１回施さ
れた後の画像の様子を表した図である。図３及び図４
は、２次元直交ウェーブレット変換の対象となる画像が
２ｎ×２ｎ個の画素データからなるものとして示し、図
中のＡ1,1、Ａ1,2等は画素データの値である輝度値を示
す。また、図４中の値は、実際には１／４を掛けたもの
であるが図４中では１／４という係数を省略して示して
いる。
【００２２】２次元直交ウェーブレット変換によって、
画像は、多重解像度近似（ＭＲＡ：Ｍｕｌｔｉ Ｒｅｓ
ｏｌｕｔｉｏｎ Ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ）と呼ば
れる低周波成分と、多重解像度表現（ＭＲＲ：Ｍｕｌｔ
ｉ ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏ
ｎ）と呼ばれる高周波成分に分解される。以下、図３に
示す画像を図４に示すものに分解する２次元直交ウェー
ブレット変換について、更に詳細に説明する。
画像は、多重解像度近似（ＭＲＡ：Ｍｕｌｔｉ Ｒｅｓ
ｏｌｕｔｉｏｎ Ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ）と呼ば
れる低周波成分と、多重解像度表現（ＭＲＲ：Ｍｕｌｔ
ｉ ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏ
ｎ）と呼ばれる高周波成分に分解される。以下、図３に
示す画像を図４に示すものに分解する２次元直交ウェー
ブレット変換について、更に詳細に説明する。
【００２３】２ｎ×２ｎ個の画素データは水平、垂直方
向とも０〜１の間で等間隔に割り付けられるとして、任
意の１行、例えば図３のｖ行目の画素データはスケーリ
ング関数φ（ｔ）を利用すると以下のように表現でき
る。 ［数２］ｆn（ｘ）＝ΣＡv,uφ（２nｘ−ｕ） 但し、０≦ｕ≦（２n−１）の整数で総和をとる。
向とも０〜１の間で等間隔に割り付けられるとして、任
意の１行、例えば図３のｖ行目の画素データはスケーリ
ング関数φ（ｔ）を利用すると以下のように表現でき
る。 ［数２］ｆn（ｘ）＝ΣＡv,uφ（２nｘ−ｕ） 但し、０≦ｕ≦（２n−１）の整数で総和をとる。
【００２４】数２をウェーブレット変換すると、以下に
示すｆn-1（ｘ）とｇn-1（ｘ）に分かれる。 ［数３］ｆn（ｘ）＝ｆn-1（ｘ）＋ｇn-1（ｘ） 但し、ｆn-1（ｘ）及びｇn-1（ｘ）は数４及び数５で、
さらにその中の係数Ｃ v,u及びＤv,uは数６及び数７で表
される。 ［数４］ｆn-1（ｘ）＝ΣＣv,uφ（２n-1ｘ−ｕ） ［０≦ｕ≦（２n-1−１）］ ［数５］ｇn-1（ｘ）＝ΣＤv,uψ（２n-1ｘ−ｕ） ［０≦ｕ≦（２n-1−１）］ ［数６］Ｃv,u＝（Ａv,u＋Ａv,u+1）／２ ［数７］Ｄv,u＝（Ａv,u−Ａv,u+1）／２ 上記のウェーブレット変換は行方向（垂直方向）につい
てであるが、列方向（水平方向）についても同様であ
り、ｕ列目の中の水平座標ｘにおけるｖ行目で垂直座標
ｙのデータはスケーリング関数φ（ｔ）を利用すると以
下のように表現できる。 ［数８］ｆn（ｘ，ｙ）＝ｆn（ｘ）vφ(２nｙ−ｖ） 但し、座標ｙはｖ行目座標の範囲内とする。
示すｆn-1（ｘ）とｇn-1（ｘ）に分かれる。 ［数３］ｆn（ｘ）＝ｆn-1（ｘ）＋ｇn-1（ｘ） 但し、ｆn-1（ｘ）及びｇn-1（ｘ）は数４及び数５で、
さらにその中の係数Ｃ v,u及びＤv,uは数６及び数７で表
される。 ［数４］ｆn-1（ｘ）＝ΣＣv,uφ（２n-1ｘ−ｕ） ［０≦ｕ≦（２n-1−１）］ ［数５］ｇn-1（ｘ）＝ΣＤv,uψ（２n-1ｘ−ｕ） ［０≦ｕ≦（２n-1−１）］ ［数６］Ｃv,u＝（Ａv,u＋Ａv,u+1）／２ ［数７］Ｄv,u＝（Ａv,u−Ａv,u+1）／２ 上記のウェーブレット変換は行方向（垂直方向）につい
てであるが、列方向（水平方向）についても同様であ
り、ｕ列目の中の水平座標ｘにおけるｖ行目で垂直座標
ｙのデータはスケーリング関数φ（ｔ）を利用すると以
下のように表現できる。 ［数８］ｆn（ｘ，ｙ）＝ｆn（ｘ）vφ(２nｙ−ｖ） 但し、座標ｙはｖ行目座標の範囲内とする。
【００２５】これを、さらに一般化すると数９で表され
る。 ［数９］ｆn（ｘ，ｙ）＝Σｆn（ｘ）vφ(２nｙ−ｖ) 但し、０≦ｖ≦（２n−１)の整数で総和をとる。数９を
ウェーブレット変換すると、上記同様以下に示すｆn-1
（ｘ，ｙ）とｇn -1（ｘ，ｙ）に分かれる。 ［数１０］ｆn（ｘ，ｙ）＝ｆn-1（ｘ，ｙ）＋ｇ
n-1（ｘ，ｙ） 但し、ｆn-1（ｘ，ｙ）及びｇn-1（ｘ，y)は数１１及び
数１２で、さらにその中の係数ＣＣv,u及びＤＤv,uは数
１３及び数１４で表される。 ［数１１］ｆn-1（ｘ，ｙ）＝ΣＣＣv,uφ(２n-1ｙ−ｖ) ［０≦ｖ≦（２n-1− １）］ ［数１２］ｇn-1（ｘ，ｙ）＝ΣＤＤv,uψ（２n-1ｙ−ｖ） ［０≦ｖ≦（２n-1 −１）］ ［数１３］ＣＣv,u＝（ｆn（ｘ）v＋ｆn（ｘ）v+1）／２ ［数１４］ＤＤv,u＝（ｆn（ｘ）v−ｆn（ｘ）v+1）／２ 数１３及び数１４は、数３、数４及び数５により以下に
示す数１５〜数２０のように記述できる。
る。 ［数９］ｆn（ｘ，ｙ）＝Σｆn（ｘ）vφ(２nｙ−ｖ) 但し、０≦ｖ≦（２n−１)の整数で総和をとる。数９を
ウェーブレット変換すると、上記同様以下に示すｆn-1
（ｘ，ｙ）とｇn -1（ｘ，ｙ）に分かれる。 ［数１０］ｆn（ｘ，ｙ）＝ｆn-1（ｘ，ｙ）＋ｇ
n-1（ｘ，ｙ） 但し、ｆn-1（ｘ，ｙ）及びｇn-1（ｘ，y)は数１１及び
数１２で、さらにその中の係数ＣＣv,u及びＤＤv,uは数
１３及び数１４で表される。 ［数１１］ｆn-1（ｘ，ｙ）＝ΣＣＣv,uφ(２n-1ｙ−ｖ) ［０≦ｖ≦（２n-1− １）］ ［数１２］ｇn-1（ｘ，ｙ）＝ΣＤＤv,uψ（２n-1ｙ−ｖ） ［０≦ｖ≦（２n-1 −１）］ ［数１３］ＣＣv,u＝（ｆn（ｘ）v＋ｆn（ｘ）v+1）／２ ［数１４］ＤＤv,u＝（ｆn（ｘ）v−ｆn（ｘ）v+1）／２ 数１３及び数１４は、数３、数４及び数５により以下に
示す数１５〜数２０のように記述できる。
【００２６】数１５〜数２０ではｖ行、ｕ列が既知であ
れば総和する必要がないので、Σは不要である。 ［数１５］ＣＣv,u＝（ｆn-1（ｘ）v＋ｇn-1（ｘ）v＋ｆn-1（ｘ）v+1＋ｇn-1（ ｘ）v+1）／２ さらに数１５は、以下のようにまとめられる。 ［数１６］ＣＣv,u＝（Ｃv,uφ（２n-1ｘ−ｕ）＋Ｄv,uψ（２n-1ｘ−ｕ）＋Ｃv +1,u φ（２n-1ｘ−ｕ）＋Ｄv+1,uψ（２n-1ｘ−ｕ））／２ ［数１７］ＣＣv,u＝｛（Ｃv,u＋Ｃv+1,u）φ（２n-1ｘ−ｕ）＋（Ｄv,u＋Ｄv+1 ,u ）ψ（２n-1ｘ−ｕ）｝／２ ＤＤv,uについても同様である。 ［数１８］ＤＤv,u＝（ｆn-1（ｘ）v＋ｇn-1（ｘ）v−ｆn-1（ｘ）v+1−ｇn-1（ ｘ）v+1）／２ ［数１９］ＤＤv,u＝（Ｃv,uφ（２n-1ｘ−ｕ）＋Ｄv,uψ（２n-1ｘ−ｕ）−Ｃv +1,u φ（２n-1ｘ−ｕ）−Ｄv+1,uψ(２n-1ｘ−ｕ））／２ ［数２０］ＤＤv,u＝｛（Ｃv,u−Ｃv+1,u）φ（２n-1ｘ−ｕ）＋（Ｄv,u−Ｄv+1 ,u ）ψ(２n-1ｘ−ｕ）｝／２ 結局、数１０は、ｖ行、ｕ列が任意とすれば、数１１、
数１２、数１７、数２０を利用することにより数２１で
表される。 ［数２１］ｆn（ｘ，ｙ）＝ΣΣ｛（Ｃv,u＋Ｃv+1,u）φxφy＋（Ｄv,u＋Ｄv+1, u ）ψxφy＋（Ｃv,u−Ｃv+1,u）φxψy＋（Ｄv,u−Ｄv+1,u）ψxψy｝／２ 但し、φxφy、ψxφy、φxψy、ψxψyは数２２〜数２５で表される。 ［数２２］φxφy＝φ（２n-1ｘ−ｕ）φ（２n-1ｙ−ｖ） ［数２３］ψxφy＝ψ（２n-1ｘ−ｕ）φ（２n-1ｙ−ｖ） ［数２４］φxψy＝φ（２n-1ｘ−ｕ）ψ（２n-1ｙ−ｖ） ［数２５］ψxψy＝ψ（２n-1ｘ−ｕ）ψ（２n-1ｙ−ｖ） さらに数２１をまとめると数２６となり、その中の係数
ｋ11〜ｋ22は、数２７〜数３０で表される。 ［数２６］ｆn（ｘ，ｙ）＝ΣΣ（ｋ11φxφy＋ｋ12ψxφy＋ｋ21φxψy＋ｋ22 ψxψy） ［数２７］ｋ11＝（Ａv,u＋Ａv,u+1＋Ａv+1,u＋Ａv+1,u+1）／４ ［数２８］ｋ12＝（Ａv,u−Ａv,u+1＋Ａv+1,u−Ａv+1,u+1）／４ ［数２９］ｋ21＝（Ａv,u＋Ａv,u+1−Ａv+1,u−Ａv+1,u+1）／４ ［数３０］ｋ22＝（Ａv,u−Ａv,u+1−Ａv+1,u＋Ａv+1,u+1）／４ 数２７に示すｋ11は４画素の画像データの大きさの平均
値であり言わば画像信号に水平、垂直方向にローパスフ
ィルタをかけることに相当し、数２８に示すｋ12、数２
９に示すｋ21は、水平あるいは垂直方向の差分をとって
いるため、それぞれ画像データの大きさの水平方向、垂
直方向の空間的勾配を意味し、数３０に示すｋ22は４画
素の画像データの大きさに関する歪みのようなものを表
わしている。
れば総和する必要がないので、Σは不要である。 ［数１５］ＣＣv,u＝（ｆn-1（ｘ）v＋ｇn-1（ｘ）v＋ｆn-1（ｘ）v+1＋ｇn-1（ ｘ）v+1）／２ さらに数１５は、以下のようにまとめられる。 ［数１６］ＣＣv,u＝（Ｃv,uφ（２n-1ｘ−ｕ）＋Ｄv,uψ（２n-1ｘ−ｕ）＋Ｃv +1,u φ（２n-1ｘ−ｕ）＋Ｄv+1,uψ（２n-1ｘ−ｕ））／２ ［数１７］ＣＣv,u＝｛（Ｃv,u＋Ｃv+1,u）φ（２n-1ｘ−ｕ）＋（Ｄv,u＋Ｄv+1 ,u ）ψ（２n-1ｘ−ｕ）｝／２ ＤＤv,uについても同様である。 ［数１８］ＤＤv,u＝（ｆn-1（ｘ）v＋ｇn-1（ｘ）v−ｆn-1（ｘ）v+1−ｇn-1（ ｘ）v+1）／２ ［数１９］ＤＤv,u＝（Ｃv,uφ（２n-1ｘ−ｕ）＋Ｄv,uψ（２n-1ｘ−ｕ）−Ｃv +1,u φ（２n-1ｘ−ｕ）−Ｄv+1,uψ(２n-1ｘ−ｕ））／２ ［数２０］ＤＤv,u＝｛（Ｃv,u−Ｃv+1,u）φ（２n-1ｘ−ｕ）＋（Ｄv,u−Ｄv+1 ,u ）ψ(２n-1ｘ−ｕ）｝／２ 結局、数１０は、ｖ行、ｕ列が任意とすれば、数１１、
数１２、数１７、数２０を利用することにより数２１で
表される。 ［数２１］ｆn（ｘ，ｙ）＝ΣΣ｛（Ｃv,u＋Ｃv+1,u）φxφy＋（Ｄv,u＋Ｄv+1, u ）ψxφy＋（Ｃv,u−Ｃv+1,u）φxψy＋（Ｄv,u−Ｄv+1,u）ψxψy｝／２ 但し、φxφy、ψxφy、φxψy、ψxψyは数２２〜数２５で表される。 ［数２２］φxφy＝φ（２n-1ｘ−ｕ）φ（２n-1ｙ−ｖ） ［数２３］ψxφy＝ψ（２n-1ｘ−ｕ）φ（２n-1ｙ−ｖ） ［数２４］φxψy＝φ（２n-1ｘ−ｕ）ψ（２n-1ｙ−ｖ） ［数２５］ψxψy＝ψ（２n-1ｘ−ｕ）ψ（２n-1ｙ−ｖ） さらに数２１をまとめると数２６となり、その中の係数
ｋ11〜ｋ22は、数２７〜数３０で表される。 ［数２６］ｆn（ｘ，ｙ）＝ΣΣ（ｋ11φxφy＋ｋ12ψxφy＋ｋ21φxψy＋ｋ22 ψxψy） ［数２７］ｋ11＝（Ａv,u＋Ａv,u+1＋Ａv+1,u＋Ａv+1,u+1）／４ ［数２８］ｋ12＝（Ａv,u−Ａv,u+1＋Ａv+1,u−Ａv+1,u+1）／４ ［数２９］ｋ21＝（Ａv,u＋Ａv,u+1−Ａv+1,u−Ａv+1,u+1）／４ ［数３０］ｋ22＝（Ａv,u−Ａv,u+1−Ａv+1,u＋Ａv+1,u+1）／４ 数２７に示すｋ11は４画素の画像データの大きさの平均
値であり言わば画像信号に水平、垂直方向にローパスフ
ィルタをかけることに相当し、数２８に示すｋ12、数２
９に示すｋ21は、水平あるいは垂直方向の差分をとって
いるため、それぞれ画像データの大きさの水平方向、垂
直方向の空間的勾配を意味し、数３０に示すｋ22は４画
素の画像データの大きさに関する歪みのようなものを表
わしている。
【００２７】即ち、図４は、図３の４画素単位ごとに２
次元直交ウェーブレット変換後のＭＲＡ成分と、水平方
向のＭＲＲ成分（空間的勾配）と、垂直方向のＭＲＲ成
分（空間的勾配）と、斜め方向のＭＲＲ成分とを求めた
ものを、それぞれの成分ごとにまとめて示したものであ
る。なお、ウェーブレット変換部１０３は画像に２次元
直交ウェーブレット変換をＮ回施すのであり、Ｎが２以
上である場合において即ち２元直交ウェーブレット変換
を複数回施す場合においては、２回目以後は、前回の２
次元直交ウェーブレット変換を施した結果のＭＲＡ成分
を対象として２次元直交ウェーブレット変換を施す。
次元直交ウェーブレット変換後のＭＲＡ成分と、水平方
向のＭＲＲ成分（空間的勾配）と、垂直方向のＭＲＲ成
分（空間的勾配）と、斜め方向のＭＲＲ成分とを求めた
ものを、それぞれの成分ごとにまとめて示したものであ
る。なお、ウェーブレット変換部１０３は画像に２次元
直交ウェーブレット変換をＮ回施すのであり、Ｎが２以
上である場合において即ち２元直交ウェーブレット変換
を複数回施す場合においては、２回目以後は、前回の２
次元直交ウェーブレット変換を施した結果のＭＲＡ成分
を対象として２次元直交ウェーブレット変換を施す。
【００２８】例えば、Ｎが２であれば、元の画像に対し
て１回目の２次元直交ウェーブレット変換が施され、変
換結果としてＭＲＡ成分である画像（画像ａ）と、水平
方向のＭＲＲ成分である画像（画像ｂ）と垂直方向のＭ
ＲＲ成分である画像（画像ｃ）と斜め方向のＭＲＲ成分
である画像（画像ｄ）とが得られ、そのＭＲＡ成分であ
る画像ａに対して２回目の２次元直交ウェーブレット変
換が施され、変換結果としてＭＲＡ成分である画像（画
像ａａ）と水平方向のＭＲＲ成分である画像（画像ａ
ｂ）と垂直方向のＭＲＲ成分である画像（画像ａｃ）と
斜め方向のＭＲＲ成分である画像（画像ａｄ）とが得ら
れる。。
て１回目の２次元直交ウェーブレット変換が施され、変
換結果としてＭＲＡ成分である画像（画像ａ）と、水平
方向のＭＲＲ成分である画像（画像ｂ）と垂直方向のＭ
ＲＲ成分である画像（画像ｃ）と斜め方向のＭＲＲ成分
である画像（画像ｄ）とが得られ、そのＭＲＡ成分であ
る画像ａに対して２回目の２次元直交ウェーブレット変
換が施され、変換結果としてＭＲＡ成分である画像（画
像ａａ）と水平方向のＭＲＲ成分である画像（画像ａ
ｂ）と垂直方向のＭＲＲ成分である画像（画像ａｃ）と
斜め方向のＭＲＲ成分である画像（画像ａｄ）とが得ら
れる。。
【００２９】なお、こうして得られた画像群に対し、２
次元直交ウェーブレット逆変換を２回施すと、元の画像
が得られる。即ち、１回目の２次元直交ウェーブレット
逆変換により画像ａａ、画像ａｂ、画像ａｃ及び画像ａ
ｄから画像ａが得られ、こうして得られた画像ａと、画
像ｂ、画像ｃ及び画像ｄとに対して２回目の２次元直交
ウェーブレット逆変換を施すことにより元の画像が得ら
れる。 ＜透かし情報埋込装置の動作＞以下、透かし情報埋込装
置１００の動作について説明する。
次元直交ウェーブレット逆変換を２回施すと、元の画像
が得られる。即ち、１回目の２次元直交ウェーブレット
逆変換により画像ａａ、画像ａｂ、画像ａｃ及び画像ａ
ｄから画像ａが得られ、こうして得られた画像ａと、画
像ｂ、画像ｃ及び画像ｄとに対して２回目の２次元直交
ウェーブレット逆変換を施すことにより元の画像が得ら
れる。 ＜透かし情報埋込装置の動作＞以下、透かし情報埋込装
置１００の動作について説明する。
【００３０】図５は、透かし情報埋込装置１００の動作
を示すフローチャートである。以下、同図に示した動作
を順を追って説明する。まず、透かし情報埋込装置１０
０の画像取得部１０１は、透かし情報を埋め込むべき画
像を外部より取得して画像格納部１０２に格納する（ス
テップＳ５０１）。
を示すフローチャートである。以下、同図に示した動作
を順を追って説明する。まず、透かし情報埋込装置１０
０の画像取得部１０１は、透かし情報を埋め込むべき画
像を外部より取得して画像格納部１０２に格納する（ス
テップＳ５０１）。
【００３１】透かし情報を埋め込むべき画像が画像格納
部１０２に格納されると、ウェーブレット変換部１０３
は、その画像に対して２次元直交ウェーブレット変換を
Ｎ回施す（ステップＳ５０２）。ウェーブレット変換部
１０３により画像にＮ回目の２次元直交ウェーブレット
変換が施された後の水平方向及び垂直方向のＭＲＲ成分
の画像に基づいて、２次元ベクトル作成部１０４は、２
次元ベクトルデータを作成して２次元ベクトル格納部１
０５に格納する（ステップＳ５０３）。
部１０２に格納されると、ウェーブレット変換部１０３
は、その画像に対して２次元直交ウェーブレット変換を
Ｎ回施す（ステップＳ５０２）。ウェーブレット変換部
１０３により画像にＮ回目の２次元直交ウェーブレット
変換が施された後の水平方向及び垂直方向のＭＲＲ成分
の画像に基づいて、２次元ベクトル作成部１０４は、２
次元ベクトルデータを作成して２次元ベクトル格納部１
０５に格納する（ステップＳ５０３）。
【００３２】ここで、２次元ベクトルデータの作成につ
いて詳しく説明する。図６は、ある空間的位置Ｐ（ｘ，
ｙ）についての水平方向のＭＲＲ成分と垂直方向のＭＲ
Ｒ成分とを示す概念図である。２次元ベクトル作成部１
０４は、Ｎ回目の２次元直交ウェーブレット変換が施さ
れた後の画像から、空間的位置毎に、その空間的位置Ｐ
（ｘ，ｙ）についての水平方向のＭＲＲ成分（ｋ12）と
垂直方向のＭＲＲ成分（ｋ21）とを構成成分とする２次
元ベクトルＶ（ｋ12，ｋ21）を作成して、その作成した
２次元ベクトルＶと空間的位置Ｐとの組を２次元ベクト
ル格納部１０５に格納する。なお、２次元ベクトルデー
タとは、この空間的位置Ｐと２次元ベクトルＶとの組の
ことをいう。従って、２次元ベクトル格納部１０５に
は、２次元ベクトルデータの集合が格納されることにな
る。
いて詳しく説明する。図６は、ある空間的位置Ｐ（ｘ，
ｙ）についての水平方向のＭＲＲ成分と垂直方向のＭＲ
Ｒ成分とを示す概念図である。２次元ベクトル作成部１
０４は、Ｎ回目の２次元直交ウェーブレット変換が施さ
れた後の画像から、空間的位置毎に、その空間的位置Ｐ
（ｘ，ｙ）についての水平方向のＭＲＲ成分（ｋ12）と
垂直方向のＭＲＲ成分（ｋ21）とを構成成分とする２次
元ベクトルＶ（ｋ12，ｋ21）を作成して、その作成した
２次元ベクトルＶと空間的位置Ｐとの組を２次元ベクト
ル格納部１０５に格納する。なお、２次元ベクトルデー
タとは、この空間的位置Ｐと２次元ベクトルＶとの組の
ことをいう。従って、２次元ベクトル格納部１０５に
は、２次元ベクトルデータの集合が格納されることにな
る。
【００３３】例えば、図３に示した２ｎ×２ｎ個の画素
データからなる画像に対して２次元直交ウェーブレット
変換を施す回数Ｎが１であれば、図４に示すようにｎ×
ｎ個の位置についての、水平方向のＭＲＲ成分及び垂直
方向のＭＲＲ成分を成分とするｎ×ｎ個の２次元ベクト
ルＶが作成されることになる。図７は、「Ｅ」の字の形
を表した画像の一部についての空間的勾配を示した図で
ある。
データからなる画像に対して２次元直交ウェーブレット
変換を施す回数Ｎが１であれば、図４に示すようにｎ×
ｎ個の位置についての、水平方向のＭＲＲ成分及び垂直
方向のＭＲＲ成分を成分とするｎ×ｎ個の２次元ベクト
ルＶが作成されることになる。図７は、「Ｅ」の字の形
を表した画像の一部についての空間的勾配を示した図で
ある。
【００３４】同図に示す画像４０１は「Ｅ」の字を背景
に対して高輝度で表した画像である。また、拡大部分４
０２において矢印で示すものが、ある閾値より成分の値
が大きい２次元ベクトルＶであり、２次元ベクトルＶそ
れぞれを、対応する空間的位置Ｐ（ｘ，ｙ）に配置して
示している。同図に示すように、文字「Ｅ」の輪郭上
に、ある閾値より成分の値が大きい２次元ベクトルＶが
現れる。
に対して高輝度で表した画像である。また、拡大部分４
０２において矢印で示すものが、ある閾値より成分の値
が大きい２次元ベクトルＶであり、２次元ベクトルＶそ
れぞれを、対応する空間的位置Ｐ（ｘ，ｙ）に配置して
示している。同図に示すように、文字「Ｅ」の輪郭上
に、ある閾値より成分の値が大きい２次元ベクトルＶが
現れる。
【００３５】つまり２次元ベクトルＶは、図７に示すよ
うに画像の空間的勾配を示すベクトルである。２次元ベ
クトル作成部１０４により２次元ベクトルデータ群が２
次元ベクトル格納部１０５に格納された後（ステップＳ
５０３）、埋込対象ベクトル特定部１０６は、２次元ベ
クトルデータ群から２次元ベクトルの大きさが最大のも
のを抽出して、その２次元ベクトルの方向を基準方向と
定め（ステップＳ５０４）、各２次元ベクトルデータに
ついて、基準方向と２次元ベクトルの方向とのなす角度
に着目して０以上１０度未満、１０度以上２０度未満、
２０度以上３０度未満、・・・、３５０度以上３６０度
未満というように１０度毎の３６区分に分類する（ステ
ップＳ５０５）。
うに画像の空間的勾配を示すベクトルである。２次元ベ
クトル作成部１０４により２次元ベクトルデータ群が２
次元ベクトル格納部１０５に格納された後（ステップＳ
５０３）、埋込対象ベクトル特定部１０６は、２次元ベ
クトルデータ群から２次元ベクトルの大きさが最大のも
のを抽出して、その２次元ベクトルの方向を基準方向と
定め（ステップＳ５０４）、各２次元ベクトルデータに
ついて、基準方向と２次元ベクトルの方向とのなす角度
に着目して０以上１０度未満、１０度以上２０度未満、
２０度以上３０度未満、・・・、３５０度以上３６０度
未満というように１０度毎の３６区分に分類する（ステ
ップＳ５０５）。
【００３６】続いて埋込対象ベクトル特定部１０６は、
ステップＳ５０５で分類した各区分のうち、その区分に
属する２次元ベクトルデータであって大きさが閾値Ｓ以
上のもの（以下、「埋込対象ベクトルデータ」とい
う。）の数が閾値Ｔ以上存在する区分を、透かし情報の
埋込対象となる埋込対象区分として特定する（ステップ
Ｓ５０６）。なお、基準方向を定めるために用いたもの
であり、大きさが最大の２次元ベクトルデータについて
は特別に扱い、埋込対象ベクトルデータに含めないもの
とする。
ステップＳ５０５で分類した各区分のうち、その区分に
属する２次元ベクトルデータであって大きさが閾値Ｓ以
上のもの（以下、「埋込対象ベクトルデータ」とい
う。）の数が閾値Ｔ以上存在する区分を、透かし情報の
埋込対象となる埋込対象区分として特定する（ステップ
Ｓ５０６）。なお、基準方向を定めるために用いたもの
であり、大きさが最大の２次元ベクトルデータについて
は特別に扱い、埋込対象ベクトルデータに含めないもの
とする。
【００３７】埋込対象ベクトル特定部１０６が埋込対象
区分を特定した後、透かし情報取得部１０７は透かし情
報を取得する（ステップＳ５０７）。透かし情報が取得
された後、埋込部１０８はその透かし情報を埋込対象区
分の埋込対象ベクトルデータに埋め込むことを内容とす
る埋込処理を行う（ステップＳ５０８）。
区分を特定した後、透かし情報取得部１０７は透かし情
報を取得する（ステップＳ５０７）。透かし情報が取得
された後、埋込部１０８はその透かし情報を埋込対象区
分の埋込対象ベクトルデータに埋め込むことを内容とす
る埋込処理を行う（ステップＳ５０８）。
【００３８】ここで、図８を用いて埋込処理について説
明する。図８は、埋込部１０８の行う埋込処理を示すフ
ローチャートである。埋込部１０８は、値０を埋め込ん
だ結果となる２次元ベクトルデータの大きさＲ０と、値
１を埋め込んだ結果となる２次元ベクトルデータの大き
さＲ１とを定める（ステップＳ５２１、Ｓ５２２）。
明する。図８は、埋込部１０８の行う埋込処理を示すフ
ローチャートである。埋込部１０８は、値０を埋め込ん
だ結果となる２次元ベクトルデータの大きさＲ０と、値
１を埋め込んだ結果となる２次元ベクトルデータの大き
さＲ１とを定める（ステップＳ５２１、Ｓ５２２）。
【００３９】続いて埋込部１０８は、基準方向となす角
度の小さい埋込対象区分から順に、埋込対象区分に対し
て透かし情報の先頭から１ビットずつを割り当て、各埋
込対象区分中の全ての埋込対象ベクトルデータの大きさ
を割り当てたビットの値即ち０か１かに応じて変更する
（ステップＳ５２３）。つまり、埋込部１０８は、埋込
対象ベクトルデータの大きさをＲ０或いはＲ１に変更す
ることにより、埋込対象ベクトルデータに透かし情報を
埋め込む。
度の小さい埋込対象区分から順に、埋込対象区分に対し
て透かし情報の先頭から１ビットずつを割り当て、各埋
込対象区分中の全ての埋込対象ベクトルデータの大きさ
を割り当てたビットの値即ち０か１かに応じて変更する
（ステップＳ５２３）。つまり、埋込部１０８は、埋込
対象ベクトルデータの大きさをＲ０或いはＲ１に変更す
ることにより、埋込対象ベクトルデータに透かし情報を
埋め込む。
【００４０】例えば、透かし情報が文字「Ｅ」を表す１
バイトのコード（０ｘ４５）であるものとし、この透か
し情報を埋込対象区分の埋込対象ベクトルデータに埋め
込む例を図９を用いて説明する。なお、閾値Ｓは２０で
あるとし、値０に対応する大きさＲ０を２０、値１に対
応する大きさＲ１を２５として説明する。図９は、透か
し情報を埋込対象区分の埋込対象ベクトルデータに埋め
込んだ結果を例示する図である。
バイトのコード（０ｘ４５）であるものとし、この透か
し情報を埋込対象区分の埋込対象ベクトルデータに埋め
込む例を図９を用いて説明する。なお、閾値Ｓは２０で
あるとし、値０に対応する大きさＲ０を２０、値１に対
応する大きさＲ１を２５として説明する。図９は、透か
し情報を埋込対象区分の埋込対象ベクトルデータに埋め
込んだ結果を例示する図である。
【００４１】同図は、埋込対象区分における埋込対象ベ
クトルデータのみについて、２次元ベクトルの大きさを
縦軸に、基準方向となす角度を横軸に概略的に表したグ
ラフである。従って、埋込対象ベクトルデータが閾値Ｔ
以上存在しない区分に属する埋込対象ベクトルデータは
同図には示していない。また、透かし情報が８ビットな
ので角度の小さい方から８つまでの埋込対象区分に属す
る埋込対象ベクトルデータのみについて同図に示してい
る。なお、同図中、ベクトルの大きさを表す各線分の本
数は正確なものではない。
クトルデータのみについて、２次元ベクトルの大きさを
縦軸に、基準方向となす角度を横軸に概略的に表したグ
ラフである。従って、埋込対象ベクトルデータが閾値Ｔ
以上存在しない区分に属する埋込対象ベクトルデータは
同図には示していない。また、透かし情報が８ビットな
ので角度の小さい方から８つまでの埋込対象区分に属す
る埋込対象ベクトルデータのみについて同図に示してい
る。なお、同図中、ベクトルの大きさを表す各線分の本
数は正確なものではない。
【００４２】つまり、同図の例は、基準方向となす角度
が、（１）０度以上１０度未満の区分、（２）１０度以
上２０度未満の区分、（３）３０度以上４０度未満の区
分、（４）４０度以上５０度未満の区分、（５）５０度
以上６０度未満の区分、（６）７０度以上８０度未満の
区分、（７）８０度以上９０度未満の区分、（８）１０
０度以上１１０度未満の区分においては、大きさが閾値
Ｓ以上の２次元ベクトルデータが閾値Ｔ以上存在し、逆
に２０度以上３０度未満の区分と６０度以上７０度未満
の区分と９０度以上１００度未満の区分においては、大
きさが閾値Ｓ以上の２次元ベクトルデータが閾値Ｔより
少ない場合を表している。この場合に、文字「Ｅ」を表
す透かし情報は、ビット列としては「０１０００１０
１」で表せるため、埋込部１０８は、（１）の区分に属
する埋込対象ベクトルデータの大きさを値０を示す２０
に変更し、（２）の区分に属する埋込対象ベクトルデー
タの大きさを値１を示す２５に変更し、同様に（３）〜
（５）の区分については埋込対象ベクトルデータの大き
さを値０を示す２０に変更し、（６）の区分については
埋込対象ベクトルデータの大きさを値１を示す２５に変
更し、（７）の区分については埋込対象ベクトルデータ
の大きさを値０を示す２０に変更し、（８）の区分につ
いては埋込対象ベクトルデータの大きさを値１を示す２
５に変更することになる。なお、埋込対象ベクトルデー
タにおける２次元ベクトルの方向については変更しな
い。
が、（１）０度以上１０度未満の区分、（２）１０度以
上２０度未満の区分、（３）３０度以上４０度未満の区
分、（４）４０度以上５０度未満の区分、（５）５０度
以上６０度未満の区分、（６）７０度以上８０度未満の
区分、（７）８０度以上９０度未満の区分、（８）１０
０度以上１１０度未満の区分においては、大きさが閾値
Ｓ以上の２次元ベクトルデータが閾値Ｔ以上存在し、逆
に２０度以上３０度未満の区分と６０度以上７０度未満
の区分と９０度以上１００度未満の区分においては、大
きさが閾値Ｓ以上の２次元ベクトルデータが閾値Ｔより
少ない場合を表している。この場合に、文字「Ｅ」を表
す透かし情報は、ビット列としては「０１０００１０
１」で表せるため、埋込部１０８は、（１）の区分に属
する埋込対象ベクトルデータの大きさを値０を示す２０
に変更し、（２）の区分に属する埋込対象ベクトルデー
タの大きさを値１を示す２５に変更し、同様に（３）〜
（５）の区分については埋込対象ベクトルデータの大き
さを値０を示す２０に変更し、（６）の区分については
埋込対象ベクトルデータの大きさを値１を示す２５に変
更し、（７）の区分については埋込対象ベクトルデータ
の大きさを値０を示す２０に変更し、（８）の区分につ
いては埋込対象ベクトルデータの大きさを値１を示す２
５に変更することになる。なお、埋込対象ベクトルデー
タにおける２次元ベクトルの方向については変更しな
い。
【００４３】このようにしてステップＳ５０８の埋込処
理を終えた後、埋込部１０８は埋込処理による２次元ベ
クトルデータの変更を画像格納部１０２内の２次元直交
ウェーブレット変換後の画像に反映する（ステップＳ５
０９）。例えばある空間的位置Ｐ（ｘ，ｙ）の２次元ベ
クトルＶ（ｋ12，ｋ21）の元の大きさがＲであり、それ
をＲ０に変更したのであれば、２次元ベクトルの水平方
向のＭＲＲ成分（ｋ12）及び垂直方向のＭＲＲ成分（Ｋ
21）のそれぞれをＲ０／Ｒ倍する。なお、このステップ
Ｓ５０９による反映後の画像に対して仮にステップＳ５
０３の処理を行ったならば埋込処理の結果の２次元ベク
トルデータが得られるようにその反映のための演算は定
義されている。
理を終えた後、埋込部１０８は埋込処理による２次元ベ
クトルデータの変更を画像格納部１０２内の２次元直交
ウェーブレット変換後の画像に反映する（ステップＳ５
０９）。例えばある空間的位置Ｐ（ｘ，ｙ）の２次元ベ
クトルＶ（ｋ12，ｋ21）の元の大きさがＲであり、それ
をＲ０に変更したのであれば、２次元ベクトルの水平方
向のＭＲＲ成分（ｋ12）及び垂直方向のＭＲＲ成分（Ｋ
21）のそれぞれをＲ０／Ｒ倍する。なお、このステップ
Ｓ５０９による反映後の画像に対して仮にステップＳ５
０３の処理を行ったならば埋込処理の結果の２次元ベク
トルデータが得られるようにその反映のための演算は定
義されている。
【００４４】ステップＳ５０９に続いて、ウェーブレッ
ト逆変換部１０９は、画像格納部１０２に格納されてい
る埋込処理の反映後の画像に対して２次元直交ウェーブ
レット逆変換をＮ回施すことにより透かし情報が埋め込
まれた画像を画像格納部１０２内に生成する（ステップ
Ｓ５１０）。このステップＳ５１０により生成された画
像を、画像出力部１１０は、透かし情報埋込装置１００
の外部に出力する（ステップＳ５１１）。こうして出力
された透かし情報の埋め込み後の画像をディスプレイ画
面に表示した場合には、閾値Ｓ、Ｒ０、Ｒ１が適切に選
ばれていれば、その画像は透かし情報の埋め込み前の画
像とは人が一見して区別できない程度に似たものとな
る。
ト逆変換部１０９は、画像格納部１０２に格納されてい
る埋込処理の反映後の画像に対して２次元直交ウェーブ
レット逆変換をＮ回施すことにより透かし情報が埋め込
まれた画像を画像格納部１０２内に生成する（ステップ
Ｓ５１０）。このステップＳ５１０により生成された画
像を、画像出力部１１０は、透かし情報埋込装置１００
の外部に出力する（ステップＳ５１１）。こうして出力
された透かし情報の埋め込み後の画像をディスプレイ画
面に表示した場合には、閾値Ｓ、Ｒ０、Ｒ１が適切に選
ばれていれば、その画像は透かし情報の埋め込み前の画
像とは人が一見して区別できない程度に似たものとな
る。
【００４５】以上説明した透かし情報埋込装置１００
は、画像に基づき算出される２次元ベクトルが基準方向
となす角度に関して３６０度を１０度毎の３６区分に分
類することとし、１つの区分内に１ビットの情報を埋め
込むこととしたため、最大で３６ビットの透かし情報を
画像中に埋め込むことができる。なお、例えば、より小
さい角度毎に３６区分よりも多くの区分に分類すること
や、Ｒ０及びＲ１のみならず３つ以上の大きさを表す値
を用いて１区分で３値以上を表すこととすれば、さらに
多くのビット列からなる透かし情報を画像中に埋め込む
ことが可能になる。
は、画像に基づき算出される２次元ベクトルが基準方向
となす角度に関して３６０度を１０度毎の３６区分に分
類することとし、１つの区分内に１ビットの情報を埋め
込むこととしたため、最大で３６ビットの透かし情報を
画像中に埋め込むことができる。なお、例えば、より小
さい角度毎に３６区分よりも多くの区分に分類すること
や、Ｒ０及びＲ１のみならず３つ以上の大きさを表す値
を用いて１区分で３値以上を表すこととすれば、さらに
多くのビット列からなる透かし情報を画像中に埋め込む
ことが可能になる。
【００４６】このように、透かし情報埋込装置は、画像
に対してその画像の著作権者を明示或いは暗示する文字
コード列等のビット列からなる透かし情報を埋め込むこ
とができる。なお、透かし情報の内容は限定されるもの
ではなく、著作権保護に利用するための情報でなくても
差し支えない。以下、本発明の実施の形態に係る透かし
情報抽出装置について説明する。 ＜透かし情報抽出装置の構成＞図１０は、本発明の実施
の形態に係る透かし情報抽出装置２００の機能ブロック
図である。
に対してその画像の著作権者を明示或いは暗示する文字
コード列等のビット列からなる透かし情報を埋め込むこ
とができる。なお、透かし情報の内容は限定されるもの
ではなく、著作権保護に利用するための情報でなくても
差し支えない。以下、本発明の実施の形態に係る透かし
情報抽出装置について説明する。 ＜透かし情報抽出装置の構成＞図１０は、本発明の実施
の形態に係る透かし情報抽出装置２００の機能ブロック
図である。
【００４７】透かし情報抽出装置２００は、上述の透か
し情報埋込装置１００によって電子透かしとして透かし
情報が埋め込まれたデジタル画像から、透かし情報を抽
出するための装置であり、ハードウェア的にはＣＰＵ、
メモリ、ハードディスク、キーボード等を備えるコンピ
ュータで構成され、機能的には同図に示すように画像取
得部２０１、画像格納部２０２、ウェーブレット変換部
２０３、２次元ベクトル作成部２０４、２次元ベクトル
格納部２０５、抽出対象ベクトル特定部２０６、抽出部
２０７及び透かし情報出力部２０８を有する。
し情報埋込装置１００によって電子透かしとして透かし
情報が埋め込まれたデジタル画像から、透かし情報を抽
出するための装置であり、ハードウェア的にはＣＰＵ、
メモリ、ハードディスク、キーボード等を備えるコンピ
ュータで構成され、機能的には同図に示すように画像取
得部２０１、画像格納部２０２、ウェーブレット変換部
２０３、２次元ベクトル作成部２０４、２次元ベクトル
格納部２０５、抽出対象ベクトル特定部２０６、抽出部
２０７及び透かし情報出力部２０８を有する。
【００４８】ここで、画像取得部２０１は、記録媒体、
或いは外部ネットワークから、透かし情報が埋め込むま
れた画像を取得して画像格納部２０２に格納し、ウェー
ブレット変換部２０３にその画像の格納を通知する機能
を有する。なお、画像取得部２０１により取得される画
像は、透かし情報埋込装置１００に出力され、様々な流
通経路を通過し、場合によっては流通過程において回転
等の加工がなされたものである。
或いは外部ネットワークから、透かし情報が埋め込むま
れた画像を取得して画像格納部２０２に格納し、ウェー
ブレット変換部２０３にその画像の格納を通知する機能
を有する。なお、画像取得部２０１により取得される画
像は、透かし情報埋込装置１００に出力され、様々な流
通経路を通過し、場合によっては流通過程において回転
等の加工がなされたものである。
【００４９】画像格納部２０２は、画像を格納するため
のメモリの一領域である。ウェーブレット変換部２０３
は、透かし情報埋込装置１００のウェーブレット変換部
１０３と基本的に同じであり、画像格納部２０２に格納
された画像に対して、ハール基底（図２参照）で２次元
直交ウェーブレット変換を予め定められた回数であるＮ
回だけ施す機能を有する。
のメモリの一領域である。ウェーブレット変換部２０３
は、透かし情報埋込装置１００のウェーブレット変換部
１０３と基本的に同じであり、画像格納部２０２に格納
された画像に対して、ハール基底（図２参照）で２次元
直交ウェーブレット変換を予め定められた回数であるＮ
回だけ施す機能を有する。
【００５０】２次元ベクトル作成部２０４は、透かし情
報埋込装置１００の２次元ベクトル作成部１０４と基本
的に同じであり、ウェーブレット変換部２０３により画
像に２次元直交ウェーブレット変換が施された結果とし
て得られた画像に基づいて、その画像の特徴を表す複数
の２次元ベクトルデータを作成し２次元ベクトル格納部
２０５に格納する機能を有する。
報埋込装置１００の２次元ベクトル作成部１０４と基本
的に同じであり、ウェーブレット変換部２０３により画
像に２次元直交ウェーブレット変換が施された結果とし
て得られた画像に基づいて、その画像の特徴を表す複数
の２次元ベクトルデータを作成し２次元ベクトル格納部
２０５に格納する機能を有する。
【００５１】２次元ベクトル格納部２０５は、画像の特
徴を表す２次元ベクトルを格納するためのメモリの一領
域である。抽出対象ベクトル特定部２０６は、２次元ベ
クトル作成部２０４により２次元ベクトル格納部２０５
に格納された複数の２次元ベクトルデータのうち、透か
し情報が埋め込まれている複数の２次元ベクトルデー
タ、即ち透かし情報の抽出対象となる複数の２次元ベク
トルデータを特定する機能を有する。
徴を表す２次元ベクトルを格納するためのメモリの一領
域である。抽出対象ベクトル特定部２０６は、２次元ベ
クトル作成部２０４により２次元ベクトル格納部２０５
に格納された複数の２次元ベクトルデータのうち、透か
し情報が埋め込まれている複数の２次元ベクトルデー
タ、即ち透かし情報の抽出対象となる複数の２次元ベク
トルデータを特定する機能を有する。
【００５２】抽出部２０７は、２次元ベクトル格納部２
０５に格納された複数の２次元ベクトルデータのうち透
かし情報の抽出対象として特定された複数の２次元ベク
トルデータの大きさを参照することにより、透かし情報
を抽出して透かし情報出力部２０８に渡す機能を有す
る。透かし情報出力部２０８は、抽出部２０７から渡さ
れた透かし情報を出力する機能を有する。その出力先
は、ディスプレイ、記録媒体或いは外部ネットワークで
ある。
０５に格納された複数の２次元ベクトルデータのうち透
かし情報の抽出対象として特定された複数の２次元ベク
トルデータの大きさを参照することにより、透かし情報
を抽出して透かし情報出力部２０８に渡す機能を有す
る。透かし情報出力部２０８は、抽出部２０７から渡さ
れた透かし情報を出力する機能を有する。その出力先
は、ディスプレイ、記録媒体或いは外部ネットワークで
ある。
【００５３】なお、画像取得部２０１、ウェーブレット
変換部２０３、２次元ベクトル作成部２０４、抽出対象
ベクトル特定部２０６、抽出部２０７及び透かし情報出
力部２０８は、メモリに格納された制御用プログラムが
ＣＰＵにより実行されることによりその機能が実現され
るものである。 ＜透かし情報抽出装置の動作＞以下、透かし情報抽出装
置２００の動作について説明する。
変換部２０３、２次元ベクトル作成部２０４、抽出対象
ベクトル特定部２０６、抽出部２０７及び透かし情報出
力部２０８は、メモリに格納された制御用プログラムが
ＣＰＵにより実行されることによりその機能が実現され
るものである。 ＜透かし情報抽出装置の動作＞以下、透かし情報抽出装
置２００の動作について説明する。
【００５４】図１１は、透かし情報抽出装置２００の動
作を示すフローチャートである。以下、同図に示した動
作を順を追って説明する。まず、透かし情報抽出装置２
００の画像取得部２０１は、透かし情報が埋め込まれて
いる画像を外部より取得して画像格納部２０２に格納す
る（ステップＳ６０１）。
作を示すフローチャートである。以下、同図に示した動
作を順を追って説明する。まず、透かし情報抽出装置２
００の画像取得部２０１は、透かし情報が埋め込まれて
いる画像を外部より取得して画像格納部２０２に格納す
る（ステップＳ６０１）。
【００５５】透かし情報が埋め込まれている画像が画像
格納部２０２に格納されると、ウェーブレット変換部２
０３は、その画像に対して２次元直交ウェーブレット変
換をＮ回施す（ステップＳ６０２）。ウェーブレット変
換部２０３により画像にＮ回目の２次元直交ウェーブレ
ット変換が施された後の水平方向及び垂直方向のＭＲＲ
成分の画像に基づいて、２次元ベクトル作成部２０４
は、２次元ベクトルデータを作成して２次元ベクトル格
納部２０５に格納する（ステップＳ６０３）。
格納部２０２に格納されると、ウェーブレット変換部２
０３は、その画像に対して２次元直交ウェーブレット変
換をＮ回施す（ステップＳ６０２）。ウェーブレット変
換部２０３により画像にＮ回目の２次元直交ウェーブレ
ット変換が施された後の水平方向及び垂直方向のＭＲＲ
成分の画像に基づいて、２次元ベクトル作成部２０４
は、２次元ベクトルデータを作成して２次元ベクトル格
納部２０５に格納する（ステップＳ６０３）。
【００５６】２次元ベクトル作成部２０４により２次元
ベクトルデータ群が２次元ベクトル格納部２０５に格納
された後、抽出対象ベクトル特定部２０６は、２次元ベ
クトルデータ群から２次元ベクトルの大きさが最大のも
のを抽出して、その２次元ベクトルの方向を基準方向と
定め（ステップＳ６０４）、各２次元ベクトルデータに
ついて、基準方向と２次元ベクトルの方向とのなす角度
に着目して０以上１０度未満、１０度以上２０度未満、
２０度以上３０度未満、・・・、３５０度以上３６０度
未満というように１０度毎の３６区分に分類する（ステ
ップＳ６０５）。
ベクトルデータ群が２次元ベクトル格納部２０５に格納
された後、抽出対象ベクトル特定部２０６は、２次元ベ
クトルデータ群から２次元ベクトルの大きさが最大のも
のを抽出して、その２次元ベクトルの方向を基準方向と
定め（ステップＳ６０４）、各２次元ベクトルデータに
ついて、基準方向と２次元ベクトルの方向とのなす角度
に着目して０以上１０度未満、１０度以上２０度未満、
２０度以上３０度未満、・・・、３５０度以上３６０度
未満というように１０度毎の３６区分に分類する（ステ
ップＳ６０５）。
【００５７】続いて抽出対象ベクトル特定部２０６は、
ステップＳ６０５で分類した各区分のうち、その区分に
属する２次元ベクトルデータで、大きさが閾値Ｓ以上の
もの（以下、「抽出対象ベクトルデータ」という。）の
数が閾値Ｔ以上存在する区分を、透かし情報の抽出対象
となる抽出対象区分として特定する（ステップＳ６０
６）。なお、基準方向を定めるために用いたものであり
大きさが最大の２次元ベクトルデータについては特別に
扱い、抽出対象ベクトルデータに含めないものとする。
ステップＳ６０５で分類した各区分のうち、その区分に
属する２次元ベクトルデータで、大きさが閾値Ｓ以上の
もの（以下、「抽出対象ベクトルデータ」という。）の
数が閾値Ｔ以上存在する区分を、透かし情報の抽出対象
となる抽出対象区分として特定する（ステップＳ６０
６）。なお、基準方向を定めるために用いたものであり
大きさが最大の２次元ベクトルデータについては特別に
扱い、抽出対象ベクトルデータに含めないものとする。
【００５８】抽出対象ベクトル特定部２０６が抽出対象
区分を特定した後、抽出部２０７は抽出対象区分の抽出
対象ベクトルデータを参照することにより透かし情報を
抽出する。即ち、抽出部２０７は、基準方向からの角度
の小さい抽出対象区分から順に区分内の抽出対象ベクト
ルデータの大きさを参照し、その大きさがＲ０とＲ１の
いずれであるかを判定し、Ｒ０であれば値０、Ｒ１であ
れば値１であるとしてその値を区分毎に順次ビット列を
形成するものとして蓄積して、最終的にはそのビット列
を透かし情報として透かし情報出力部２０８に渡す（ス
テップＳ６０７）。なお、ある抽出対象区分内の抽出対
象ベクトルデータの大きさがＲ０とＲ１のいずれである
かを判定するに際しては、その抽出対象区分内のＴ個の
抽出対象ベクトルデータの平均値がＲ０とＲ１のいずれ
に近いかによって、その近い方にあたるＲ０又はＲ１で
あると判定する。
区分を特定した後、抽出部２０７は抽出対象区分の抽出
対象ベクトルデータを参照することにより透かし情報を
抽出する。即ち、抽出部２０７は、基準方向からの角度
の小さい抽出対象区分から順に区分内の抽出対象ベクト
ルデータの大きさを参照し、その大きさがＲ０とＲ１の
いずれであるかを判定し、Ｒ０であれば値０、Ｒ１であ
れば値１であるとしてその値を区分毎に順次ビット列を
形成するものとして蓄積して、最終的にはそのビット列
を透かし情報として透かし情報出力部２０８に渡す（ス
テップＳ６０７）。なお、ある抽出対象区分内の抽出対
象ベクトルデータの大きさがＲ０とＲ１のいずれである
かを判定するに際しては、その抽出対象区分内のＴ個の
抽出対象ベクトルデータの平均値がＲ０とＲ１のいずれ
に近いかによって、その近い方にあたるＲ０又はＲ１で
あると判定する。
【００５９】例えば、透かし情報が埋め込まれた画像に
関する抽出対象区分の抽出対象ベクトルデータの大きさ
が図９に表したグラフのように分布していれば、ステッ
プＳ６０７によって「０１０００１０１・・・」という
ビット列が抽出できる。なお、透かし情報のサイズが例
えば８ビット等と予め定められている場合には、抽出部
２０７は、抽出したビット列の先頭からその定められて
いるビット数分だけを透かし情報として透かし情報出力
部２０８に渡す。
関する抽出対象区分の抽出対象ベクトルデータの大きさ
が図９に表したグラフのように分布していれば、ステッ
プＳ６０７によって「０１０００１０１・・・」という
ビット列が抽出できる。なお、透かし情報のサイズが例
えば８ビット等と予め定められている場合には、抽出部
２０７は、抽出したビット列の先頭からその定められて
いるビット数分だけを透かし情報として透かし情報出力
部２０８に渡す。
【００６０】抽出部２０７により透かし情報が渡される
と、透かし情報出力部２０８はその透かし情報を透かし
情報抽出装置２００の外部に出力する（ステップＳ６０
８）。これにより例えばディスプレイ等に透かし情報が
出力されることになる。なお、透かし情報抽出装置２０
０は、透かし情報が埋め込まれた画像が回転されていて
も、画像に基づき作成する２次元ベクトルデータが回転
の影響を受けないものであるため、画像から透かし情報
を正しく抽出することができる。 ＜補足＞以上、本発明に係る透かし情報埋込装置及び透
かし情報抽出装置について、実施の形態に基づいて説明
したが、本発明はこの実施の形態に限られないことは勿
論である。即ち、 （１）本実施の形態では、透かし情報が埋め込まれる画
像は水平方向に２５６、垂直方向に２５６個の白黒２５
６階調で表される画素データであることとしたが、画像
を構成する画素数や画素データのビット数等がこれに限
定されるものではない。また、本実施の形態では、ウェ
ーブレット変換部１０３等により画像に２次元ウェーブ
レット変換が施される回数Ｎが予め定められているもの
としたが、画像を構成する画素数等の画像のサイズを表
す情報に応じて、サイズが大きければＮを大きくするよ
うに、回数Ｎを決定することにしてもよい。また、透か
し情報抽出装置２００において２次元ウェーブレット変
換を施す回数が透かし情報埋込装置１００において画像
に２次元ウェーブレット変換が施された回数と異なるよ
うにしてもよく、この場合には透かし情報抽出装置２０
０においてステップＳ６０６で用いる閾値Ｔを他の値の
ものとしてもよい。 （２）本実施の形態で、透かし情報埋込装置１００の埋
込部１０８が定めるＲ０及びＲ１は予め固定的に定まっ
ていることとしてもよいし、２次元ベクトルデータ群の
大きさの分布に応じてＲ０及びＲ１を定めることとして
もよい。例えば、大きさが閾値Ｓ以上の２次元ベクトル
データについて、その大きさの平均値がＭであれば、Ｒ
０とＲ１とをＭより少し上の値と少し下の値と定めるこ
ととしてもよい。また、予め固定的にＲ０及びＲ１を定
めておく場合には、透かし情報を埋め込む対象となる画
像が内容的に風景画像であるか、人の内部器官をスキャ
ンして得られた画像であるか等に応じて、事前にＲ０及
びＲ１を変化させて複数枚の対象の画像に対して透かし
情報の埋め込みを実験的に行い、その実験を通じて埋め
込みを適切に行えるＲ０及びＲ１を定めておくこととし
てもよい。また、閾値Ｓ、閾値Ｔ及び回数Ｎについても
同様に実験を通じて好適なものを予め定めておくことと
してもよい。但し、０＜閾値Ｔ、０＜閾値Ｓ≦Ｒ０＜Ｒ
１の関係を満たすようにする必要がある。 （３）本実施の形態で示した透かし情報埋込装置１００
の埋込部１０８は、埋込対象区分が埋め込むべき透かし
情報のビット数より多い場合には、順次埋め込みを行っ
て余った埋込対象区分については一律に埋込対象ベクト
ルデータの大きさをＲ０にすることとしてもよい。 （４）本実施の形態で示した透かし情報抽出装置２００
の抽出部２０７は、抽出対象区分内のＴ個の抽出対象ベ
クトルデータについての大きさの平均値に基づいて、Ｒ
０かＲ１かの判定を行うこととし、このＴは透かし情報
埋込装置１００において埋込対象区分であると判定する
ために用いた閾値であることとしたが、Ｔ個の平均値に
限定されることはなく、Ｔ以外の個数の抽出対象ベクト
ルの平均値を算出してＲ０とＲ１のいずれに近いかによ
って判定することとしてもよい。また、抽出対象区分内
の全ての抽出対象ベクトルデータについての大きさの平
均値に基づいてＲ０かＲ１かの判定を行うこととしても
よい。なお、この平均値を算出するための抽出対象ベク
トルデータの個数はある程度多い方が、最終的に抽出さ
れる透かし情報の精度が高まる。 （５）本実施の形態で示した透かし情報抽出装置２００
の抽出部２０７は、Ｒ０、Ｒ１の値を予め記憶していて
これを用いて、抽出対象ベクトルデータから０或いは１
というビット値を抽出することとしてもよいが、Ｒ０や
Ｒ１を予め記憶せずに透かし情報を抽出する構成とする
こともできる。そのためには、例えば埋め込む透かし情
報に前提条件を課し、透かし情報のビット列に少なくと
も１つの０の値のビットと少なくとも１つの１の値のビ
ットとが含まれていることとしておけば、抽出部２０７
は、各抽出対象区分の抽出対象ベクトルデータの大きさ
が概ね２つの値のいずれかとなるため、２つの値のうち
小さい方を０、大きい方を１というように判定する構成
としてもよい。 （６）本実施の形態では、透かし情報抽出装置２００は
ステップＳ６０４において２次元ベクトルデータ群から
大きさが最大なものを抽出してその２次元ベクトルの方
向を基準方向として定めることとしたが、任意の方向を
仮に基準方向と定めて、大きさが閾値Ｓ以上の全ての２
次元ベクトルデータについて２次元ベクトルの基準方向
となす角度に対する２次元ベクトルの大きさの分布を検
査することにより、基準方向を微調整して透かし情報の
抽出を行うこととしてもよい。この場合には、大きさが
最大の２次元ベクトルデータも埋込対象ベクトルデータ
及び抽出対象ベクトルデータに含める。
と、透かし情報出力部２０８はその透かし情報を透かし
情報抽出装置２００の外部に出力する（ステップＳ６０
８）。これにより例えばディスプレイ等に透かし情報が
出力されることになる。なお、透かし情報抽出装置２０
０は、透かし情報が埋め込まれた画像が回転されていて
も、画像に基づき作成する２次元ベクトルデータが回転
の影響を受けないものであるため、画像から透かし情報
を正しく抽出することができる。 ＜補足＞以上、本発明に係る透かし情報埋込装置及び透
かし情報抽出装置について、実施の形態に基づいて説明
したが、本発明はこの実施の形態に限られないことは勿
論である。即ち、 （１）本実施の形態では、透かし情報が埋め込まれる画
像は水平方向に２５６、垂直方向に２５６個の白黒２５
６階調で表される画素データであることとしたが、画像
を構成する画素数や画素データのビット数等がこれに限
定されるものではない。また、本実施の形態では、ウェ
ーブレット変換部１０３等により画像に２次元ウェーブ
レット変換が施される回数Ｎが予め定められているもの
としたが、画像を構成する画素数等の画像のサイズを表
す情報に応じて、サイズが大きければＮを大きくするよ
うに、回数Ｎを決定することにしてもよい。また、透か
し情報抽出装置２００において２次元ウェーブレット変
換を施す回数が透かし情報埋込装置１００において画像
に２次元ウェーブレット変換が施された回数と異なるよ
うにしてもよく、この場合には透かし情報抽出装置２０
０においてステップＳ６０６で用いる閾値Ｔを他の値の
ものとしてもよい。 （２）本実施の形態で、透かし情報埋込装置１００の埋
込部１０８が定めるＲ０及びＲ１は予め固定的に定まっ
ていることとしてもよいし、２次元ベクトルデータ群の
大きさの分布に応じてＲ０及びＲ１を定めることとして
もよい。例えば、大きさが閾値Ｓ以上の２次元ベクトル
データについて、その大きさの平均値がＭであれば、Ｒ
０とＲ１とをＭより少し上の値と少し下の値と定めるこ
ととしてもよい。また、予め固定的にＲ０及びＲ１を定
めておく場合には、透かし情報を埋め込む対象となる画
像が内容的に風景画像であるか、人の内部器官をスキャ
ンして得られた画像であるか等に応じて、事前にＲ０及
びＲ１を変化させて複数枚の対象の画像に対して透かし
情報の埋め込みを実験的に行い、その実験を通じて埋め
込みを適切に行えるＲ０及びＲ１を定めておくこととし
てもよい。また、閾値Ｓ、閾値Ｔ及び回数Ｎについても
同様に実験を通じて好適なものを予め定めておくことと
してもよい。但し、０＜閾値Ｔ、０＜閾値Ｓ≦Ｒ０＜Ｒ
１の関係を満たすようにする必要がある。 （３）本実施の形態で示した透かし情報埋込装置１００
の埋込部１０８は、埋込対象区分が埋め込むべき透かし
情報のビット数より多い場合には、順次埋め込みを行っ
て余った埋込対象区分については一律に埋込対象ベクト
ルデータの大きさをＲ０にすることとしてもよい。 （４）本実施の形態で示した透かし情報抽出装置２００
の抽出部２０７は、抽出対象区分内のＴ個の抽出対象ベ
クトルデータについての大きさの平均値に基づいて、Ｒ
０かＲ１かの判定を行うこととし、このＴは透かし情報
埋込装置１００において埋込対象区分であると判定する
ために用いた閾値であることとしたが、Ｔ個の平均値に
限定されることはなく、Ｔ以外の個数の抽出対象ベクト
ルの平均値を算出してＲ０とＲ１のいずれに近いかによ
って判定することとしてもよい。また、抽出対象区分内
の全ての抽出対象ベクトルデータについての大きさの平
均値に基づいてＲ０かＲ１かの判定を行うこととしても
よい。なお、この平均値を算出するための抽出対象ベク
トルデータの個数はある程度多い方が、最終的に抽出さ
れる透かし情報の精度が高まる。 （５）本実施の形態で示した透かし情報抽出装置２００
の抽出部２０７は、Ｒ０、Ｒ１の値を予め記憶していて
これを用いて、抽出対象ベクトルデータから０或いは１
というビット値を抽出することとしてもよいが、Ｒ０や
Ｒ１を予め記憶せずに透かし情報を抽出する構成とする
こともできる。そのためには、例えば埋め込む透かし情
報に前提条件を課し、透かし情報のビット列に少なくと
も１つの０の値のビットと少なくとも１つの１の値のビ
ットとが含まれていることとしておけば、抽出部２０７
は、各抽出対象区分の抽出対象ベクトルデータの大きさ
が概ね２つの値のいずれかとなるため、２つの値のうち
小さい方を０、大きい方を１というように判定する構成
としてもよい。 （６）本実施の形態では、透かし情報抽出装置２００は
ステップＳ６０４において２次元ベクトルデータ群から
大きさが最大なものを抽出してその２次元ベクトルの方
向を基準方向として定めることとしたが、任意の方向を
仮に基準方向と定めて、大きさが閾値Ｓ以上の全ての２
次元ベクトルデータについて２次元ベクトルの基準方向
となす角度に対する２次元ベクトルの大きさの分布を検
査することにより、基準方向を微調整して透かし情報の
抽出を行うこととしてもよい。この場合には、大きさが
最大の２次元ベクトルデータも埋込対象ベクトルデータ
及び抽出対象ベクトルデータに含める。
【００６１】例えば、任意の方向を基準方向として仮に
定めてステップＳ６０５及びＳ６０６を行い各抽出対象
区分内における抽出対象ベクトルデータの大きさについ
ての分散値を計算し、次に基準方向を元の基準方向より
１度大きく更新して同様に分散値を計算するという手順
を９回繰り返して、その結果得られる１０個の分散値の
うち最も小さいものの算出の基礎となった基準方向を最
終的に採用してステップＳ６０５以後の処理を行うこと
としてもよい。この場合には、抽出された透かし情報で
あるビット列は先頭と最後のビットを繋いでリング状に
なっているものと扱い、透かし情報の意味内容や予め透
かし情報に定められた前提条件に従ってその内容を読み
取る必要がある。なお、透かし情報は、任意ビット列を
予め固定パターンの開始ビット列及び終了ビット列で挟
んであることとしてもよい。 （７）本実施の形態では、画像から算出される２次元ベ
クトルデータのうち埋込対象ベクトルデータについて埋
込対象区分毎に、大きさをＲ０或いはＲ１に変更するこ
とにより画像に透かし情報を埋め込む方法を示したが、
この他に、埋込対象区分毎に埋込対象ベクトルデータに
おける２次元ベクトルの方向を、その埋込対象区分に対
応する角度範囲から相対的な２つの角度Ｑ0及びＱ1のい
ずれかに変更すること、或いは１度単位の角度値におい
て偶数及び奇数のいずれかに変更すること等により画像
に透かし情報を埋め込むこととしてもよい。 （８）本実施の形態における透かし情報埋込装置或いは
透かし情報抽出装置の処理手順（図５、図８、図１１に
示した手順等）を、汎用のコンピュータ等に実行させる
ためのコンピュータプログラムを、記録媒体に記録し又
は各種通信路等を介して、流通させ頒布することもでき
る。このような記録媒体には、ＩＣカード、光ディス
ク、フレキシブルディスク、ＲＯＭ等がある。流通、頒
布されたコンピュータプログラムは、コンピュータ等に
インストールされることにより利用に供され、コンピュ
ータ等は、当該コンピュータプログラムを実行して、本
実施の形態で示したような透かし情報埋込装置或いは透
かし情報抽出装置を実現する。
定めてステップＳ６０５及びＳ６０６を行い各抽出対象
区分内における抽出対象ベクトルデータの大きさについ
ての分散値を計算し、次に基準方向を元の基準方向より
１度大きく更新して同様に分散値を計算するという手順
を９回繰り返して、その結果得られる１０個の分散値の
うち最も小さいものの算出の基礎となった基準方向を最
終的に採用してステップＳ６０５以後の処理を行うこと
としてもよい。この場合には、抽出された透かし情報で
あるビット列は先頭と最後のビットを繋いでリング状に
なっているものと扱い、透かし情報の意味内容や予め透
かし情報に定められた前提条件に従ってその内容を読み
取る必要がある。なお、透かし情報は、任意ビット列を
予め固定パターンの開始ビット列及び終了ビット列で挟
んであることとしてもよい。 （７）本実施の形態では、画像から算出される２次元ベ
クトルデータのうち埋込対象ベクトルデータについて埋
込対象区分毎に、大きさをＲ０或いはＲ１に変更するこ
とにより画像に透かし情報を埋め込む方法を示したが、
この他に、埋込対象区分毎に埋込対象ベクトルデータに
おける２次元ベクトルの方向を、その埋込対象区分に対
応する角度範囲から相対的な２つの角度Ｑ0及びＱ1のい
ずれかに変更すること、或いは１度単位の角度値におい
て偶数及び奇数のいずれかに変更すること等により画像
に透かし情報を埋め込むこととしてもよい。 （８）本実施の形態における透かし情報埋込装置或いは
透かし情報抽出装置の処理手順（図５、図８、図１１に
示した手順等）を、汎用のコンピュータ等に実行させる
ためのコンピュータプログラムを、記録媒体に記録し又
は各種通信路等を介して、流通させ頒布することもでき
る。このような記録媒体には、ＩＣカード、光ディス
ク、フレキシブルディスク、ＲＯＭ等がある。流通、頒
布されたコンピュータプログラムは、コンピュータ等に
インストールされることにより利用に供され、コンピュ
ータ等は、当該コンピュータプログラムを実行して、本
実施の形態で示したような透かし情報埋込装置或いは透
かし情報抽出装置を実現する。
【００６２】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る透かし
情報埋込装置は、ｘｙ２次元座標平面に配置された画素
データの集合である２次元画像に、電子透かしとしてビ
ットデータを埋め込む透かし情報埋込装置であって、前
記２次元画像を取得する画像取得手段と、ビットデータ
を取得するビットデータ取得手段と、取得された前記２
次元画像中の複数の位置それぞれに対応して、当該位置
における画素データの値についてのｘ方向の空間的勾配
をｘ成分としｙ方向の空間的勾配をｙ成分とする２次元
ベクトルを作成する２次元ベクトル群作成手段と、作成
された各２次元ベクトルを、ｘｙ２次元座標平面上での
特定方向と当該２次元ベクトルの示す方向とのなす角度
が複数の角度範囲区分のいずれに含まれるかによって当
該複数の角度範囲区分のいずれかと対応付け、前記複数
の角度範囲区分のうち対応する２次元ベクトルの数が閾
値Ｔ（Ｔ＞０）以上である角度範囲区分について、当該
角度範囲区分に対応する２次元ベクトルで大きさが閾値
Ｓ（Ｓ＞０）以上のものの大きさ又は方向を前記ビット
データを表すために変更することにより、２次元ベクト
ル群にビットデータを埋め込む埋込手段と、前記埋込手
段によりビットデータが埋め込まれた２次元ベクトル群
に基づき、前記２次元ベクトル群作成手段が２次元画像
から２次元ベクトル群を作成する際に用いた演算の逆演
算を施すことにより、２次元画像を生成して出力する画
像出力手段とを備えることを特徴とする。
情報埋込装置は、ｘｙ２次元座標平面に配置された画素
データの集合である２次元画像に、電子透かしとしてビ
ットデータを埋め込む透かし情報埋込装置であって、前
記２次元画像を取得する画像取得手段と、ビットデータ
を取得するビットデータ取得手段と、取得された前記２
次元画像中の複数の位置それぞれに対応して、当該位置
における画素データの値についてのｘ方向の空間的勾配
をｘ成分としｙ方向の空間的勾配をｙ成分とする２次元
ベクトルを作成する２次元ベクトル群作成手段と、作成
された各２次元ベクトルを、ｘｙ２次元座標平面上での
特定方向と当該２次元ベクトルの示す方向とのなす角度
が複数の角度範囲区分のいずれに含まれるかによって当
該複数の角度範囲区分のいずれかと対応付け、前記複数
の角度範囲区分のうち対応する２次元ベクトルの数が閾
値Ｔ（Ｔ＞０）以上である角度範囲区分について、当該
角度範囲区分に対応する２次元ベクトルで大きさが閾値
Ｓ（Ｓ＞０）以上のものの大きさ又は方向を前記ビット
データを表すために変更することにより、２次元ベクト
ル群にビットデータを埋め込む埋込手段と、前記埋込手
段によりビットデータが埋め込まれた２次元ベクトル群
に基づき、前記２次元ベクトル群作成手段が２次元画像
から２次元ベクトル群を作成する際に用いた演算の逆演
算を施すことにより、２次元画像を生成して出力する画
像出力手段とを備えることを特徴とする。
【００６３】これにより、画像の空間的勾配から作成さ
れる２次元ベクトル群にビットデータ即ち透かし情報が
埋め込まれ、画像が回転しても各２次元ベクトルの大き
さは変化することなく、２次元ベクトル全体において各
２次元ベクトル相互間の方向は変化しないものであるた
め、こうして埋め込まれた透かし情報は、画像が回転し
ている場合であっても正しく抽出することができること
になる。即ち、回転に強い電子透かしが実現できる。
れる２次元ベクトル群にビットデータ即ち透かし情報が
埋め込まれ、画像が回転しても各２次元ベクトルの大き
さは変化することなく、２次元ベクトル全体において各
２次元ベクトル相互間の方向は変化しないものであるた
め、こうして埋め込まれた透かし情報は、画像が回転し
ている場合であっても正しく抽出することができること
になる。即ち、回転に強い電子透かしが実現できる。
【００６４】ここで、前記２次元ベクトル群作成手段
は、前記２次元画像にハール基底を用いた２次元直交ウ
ェーブレット変換を施すことにより、ｘ方向のＭＲＲ
（Ｍｕｌｔｉ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｒｅｐｒｅｓｅ
ｎｔａｔｉｏｎ）成分を前記ｘ成分とし、ｙ方向のＭＲ
Ｒ成分を前記ｙ成分として前記２次元ベクトルを作成す
ることとしてもよい。
は、前記２次元画像にハール基底を用いた２次元直交ウ
ェーブレット変換を施すことにより、ｘ方向のＭＲＲ
（Ｍｕｌｔｉ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｒｅｐｒｅｓｅ
ｎｔａｔｉｏｎ）成分を前記ｘ成分とし、ｙ方向のＭＲ
Ｒ成分を前記ｙ成分として前記２次元ベクトルを作成す
ることとしてもよい。
【００６５】これにより、２次元直交ウェーブレット変
換を用いるため、簡易に画像の空間的勾配を示す２次元
ベクトルを求めて透かし情報を埋め込むことができる。
また、前記ビットデータは、ビット列からなり、前記埋
込手段は、前記複数の角度範囲区分のうち対応する２次
元ベクトルの数が閾値Ｔ以上である全ての角度範囲区分
に角度の小さいものから大きいものへと順序を付け、当
該順序に従って各角度範囲区分に前記ビットデータの先
頭ビットから順に１ビットを割り当て、１ビットを割り
当てた各角度範囲区分について、当該角度範囲区分に対
応する２次元ベクトルで大きさが閾値Ｓ以上の全ての２
次元ベクトルの大きさを、当該角度範囲区分に割り当て
た１ビットの値が０であれば所定値Ｒ０に変更し、当該
角度範囲区分に割り当てた１ビットの値が１であれば所
定値Ｒ１に変更することとしてもよい。
換を用いるため、簡易に画像の空間的勾配を示す２次元
ベクトルを求めて透かし情報を埋め込むことができる。
また、前記ビットデータは、ビット列からなり、前記埋
込手段は、前記複数の角度範囲区分のうち対応する２次
元ベクトルの数が閾値Ｔ以上である全ての角度範囲区分
に角度の小さいものから大きいものへと順序を付け、当
該順序に従って各角度範囲区分に前記ビットデータの先
頭ビットから順に１ビットを割り当て、１ビットを割り
当てた各角度範囲区分について、当該角度範囲区分に対
応する２次元ベクトルで大きさが閾値Ｓ以上の全ての２
次元ベクトルの大きさを、当該角度範囲区分に割り当て
た１ビットの値が０であれば所定値Ｒ０に変更し、当該
角度範囲区分に割り当てた１ビットの値が１であれば所
定値Ｒ１に変更することとしてもよい。
【００６６】これにより、２次元ベクトルの大きさを２
種類の値として０又は１を表すことによりビット情報を
埋め込むため、埋め込まれた情報の抽出が容易となる。
またビット情報が埋め込まれた結果の画像が拡大又は縮
小されていても、２次元ベクトルの大きさが２種類であ
るので大きいか小さいかの判定により容易にビット情報
を抽出することができるようになる。
種類の値として０又は１を表すことによりビット情報を
埋め込むため、埋め込まれた情報の抽出が容易となる。
またビット情報が埋め込まれた結果の画像が拡大又は縮
小されていても、２次元ベクトルの大きさが２種類であ
るので大きいか小さいかの判定により容易にビット情報
を抽出することができるようになる。
【００６７】また、前記埋込手段は、前記２次元ベクト
ル群作成手段により作成された２次元ベクトルのうち大
きさが最大のものの方向を前記特定方向とすることとし
てもよい。これにより、特定方向を定めるための基準を
最大の２次元ベクトルとするため、この透かし情報埋込
装置により透かし情報が埋め込まれた後の画像に回転が
加えられても、特定方向の抽出が容易となり、このため
透かし情報であるビットデータのビット列は順序通りに
正しく抽出できるようになる。
ル群作成手段により作成された２次元ベクトルのうち大
きさが最大のものの方向を前記特定方向とすることとし
てもよい。これにより、特定方向を定めるための基準を
最大の２次元ベクトルとするため、この透かし情報埋込
装置により透かし情報が埋め込まれた後の画像に回転が
加えられても、特定方向の抽出が容易となり、このため
透かし情報であるビットデータのビット列は順序通りに
正しく抽出できるようになる。
【００６８】また、本発明に係る透かし情報抽出装置
は、ｘｙ２次元座標平面に配置された画素データの集合
であり電子透かしとしてビットデータが埋め込まれた２
次元画像から当該ビットデータを抽出する透かし情報抽
出装置であって、前記２次元画像を取得する画像取得手
段と、取得された前記２次元画像中の複数の位置それぞ
れに対応して、当該位置における画素データの値につい
てのｘ方向の空間的勾配をｘ成分としｙ方向の空間的勾
配をｙ成分とする２次元ベクトルを作成する２次元ベク
トル群作成手段と、作成された各２次元ベクトルを、ｘ
ｙ２次元座標平面上での特定方向と当該２次元ベクトル
の示す方向とのなす角度が複数の角度範囲区分のいずれ
に含まれるかによって当該複数の角度範囲区分のいずれ
かと対応付け、前記複数の角度範囲区分のうち対応する
２次元ベクトルの数が閾値Ｔ（Ｔ＞０）以上である角度
範囲区分について、当該角度範囲区分に対応する２次元
ベクトルで大きさが閾値Ｓ（Ｓ＞０）以上のものの大き
さ又は方向に基づいてビットデータを抽出する抽出手段
とを備えることを特徴とする。
は、ｘｙ２次元座標平面に配置された画素データの集合
であり電子透かしとしてビットデータが埋め込まれた２
次元画像から当該ビットデータを抽出する透かし情報抽
出装置であって、前記２次元画像を取得する画像取得手
段と、取得された前記２次元画像中の複数の位置それぞ
れに対応して、当該位置における画素データの値につい
てのｘ方向の空間的勾配をｘ成分としｙ方向の空間的勾
配をｙ成分とする２次元ベクトルを作成する２次元ベク
トル群作成手段と、作成された各２次元ベクトルを、ｘ
ｙ２次元座標平面上での特定方向と当該２次元ベクトル
の示す方向とのなす角度が複数の角度範囲区分のいずれ
に含まれるかによって当該複数の角度範囲区分のいずれ
かと対応付け、前記複数の角度範囲区分のうち対応する
２次元ベクトルの数が閾値Ｔ（Ｔ＞０）以上である角度
範囲区分について、当該角度範囲区分に対応する２次元
ベクトルで大きさが閾値Ｓ（Ｓ＞０）以上のものの大き
さ又は方向に基づいてビットデータを抽出する抽出手段
とを備えることを特徴とする。
【００６９】これにより、上述の透かし情報埋込装置に
よって画像の空間的勾配から作成される２次元ベクトル
群にビットデータ即ち透かし情報が埋め込まれたところ
の画像から、適正に透かし情報を抽出することができ
る。ここで、前記２次元ベクトル群作成手段は、前記２
次元画像にハール基底を用いた２次元直交ウェーブレッ
ト変換を施すことにより、ｘ方向のＭＲＲ（Ｍｕｌｔｉ
Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏ
ｎ）成分を前記ｘ成分とし、ｙ方向のＭＲＲ成分を前記
ｙ成分として前記２次元ベクトルを作成することとして
もよい。
よって画像の空間的勾配から作成される２次元ベクトル
群にビットデータ即ち透かし情報が埋め込まれたところ
の画像から、適正に透かし情報を抽出することができ
る。ここで、前記２次元ベクトル群作成手段は、前記２
次元画像にハール基底を用いた２次元直交ウェーブレッ
ト変換を施すことにより、ｘ方向のＭＲＲ（Ｍｕｌｔｉ
Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏ
ｎ）成分を前記ｘ成分とし、ｙ方向のＭＲＲ成分を前記
ｙ成分として前記２次元ベクトルを作成することとして
もよい。
【００７０】これにより、２次元直交ウェーブレット変
換を用いて画像から２次元ベクトルを求めてその２次元
ベクトルの変更によりビットデータ即ち透かし情報が画
像に埋め込まれている場合に、画像から透かし情報を抽
出することができるようになる。また、抽出対象である
前記ビットデータは、ビット列からなり、前記抽出手段
は、前記複数の角度範囲区分のうち対応する２次元ベク
トルの数が閾値Ｔ以上である全ての角度範囲区分に角度
の小さいものから大きいものへと順序を付け、当該順序
に従って各角度範囲区分から１ビットずつの値を特定し
て蓄積することにより前記ビットデータを抽出し、前記
各角度範囲区分からの１ビットずつの値の特定は、当該
角度範囲区分に対応する２次元ベクトルであって大きさ
が閾値Ｓ以上のＴ個以上の２次元ベクトルの大きさが所
定値Ｒ０であれば当該１ビットの値を０と判定し、当該
２次元ベクトルの大きさが所定値Ｒ０以外であれば当該
１ビットの値を１と判定することにより行われることと
してもよい。
換を用いて画像から２次元ベクトルを求めてその２次元
ベクトルの変更によりビットデータ即ち透かし情報が画
像に埋め込まれている場合に、画像から透かし情報を抽
出することができるようになる。また、抽出対象である
前記ビットデータは、ビット列からなり、前記抽出手段
は、前記複数の角度範囲区分のうち対応する２次元ベク
トルの数が閾値Ｔ以上である全ての角度範囲区分に角度
の小さいものから大きいものへと順序を付け、当該順序
に従って各角度範囲区分から１ビットずつの値を特定し
て蓄積することにより前記ビットデータを抽出し、前記
各角度範囲区分からの１ビットずつの値の特定は、当該
角度範囲区分に対応する２次元ベクトルであって大きさ
が閾値Ｓ以上のＴ個以上の２次元ベクトルの大きさが所
定値Ｒ０であれば当該１ビットの値を０と判定し、当該
２次元ベクトルの大きさが所定値Ｒ０以外であれば当該
１ビットの値を１と判定することにより行われることと
してもよい。
【００７１】これにより、２次元ベクトルの大きさを２
種類の値として０又は１を表すようにビット情報が埋め
込まれた画像から、埋め込まれたビット情報を抽出する
ことができるようになる。またビット情報が埋め込まれ
た結果の画像が拡大又は縮小されていても、２次元ベク
トルの大きさが２種類であるので大きいか小さいかの判
定により容易にビット情報を抽出することができるよう
になる。
種類の値として０又は１を表すようにビット情報が埋め
込まれた画像から、埋め込まれたビット情報を抽出する
ことができるようになる。またビット情報が埋め込まれ
た結果の画像が拡大又は縮小されていても、２次元ベク
トルの大きさが２種類であるので大きいか小さいかの判
定により容易にビット情報を抽出することができるよう
になる。
【００７２】また、前記抽出手段は、前記２次元ベクト
ル群作成手段により作成された２次元ベクトルのうち大
きさが最大のものの方向を前記特定方向とすることとし
てもよい。これにより、画像から求まる２次元ベクトル
のうち最大のものの方向を特定方向として特定方向と２
次元ベクトルの方向とのなす角度によって２次元ベクト
ル群を分類して、分類に従って透かし情報を埋め込むよ
うな上述の透かし情報埋込装置によって出力された画像
から、画像が回転していても適切に特定方向を特定でき
るので、的確に透かし情報を抽出することが可能にな
る。
ル群作成手段により作成された２次元ベクトルのうち大
きさが最大のものの方向を前記特定方向とすることとし
てもよい。これにより、画像から求まる２次元ベクトル
のうち最大のものの方向を特定方向として特定方向と２
次元ベクトルの方向とのなす角度によって２次元ベクト
ル群を分類して、分類に従って透かし情報を埋め込むよ
うな上述の透かし情報埋込装置によって出力された画像
から、画像が回転していても適切に特定方向を特定でき
るので、的確に透かし情報を抽出することが可能にな
る。
【図１】本発明の実施の形態に係る透かし情報埋込装置
１００の機能ブロック図である。
１００の機能ブロック図である。
【図２】ウェーブレット変換部１０３による２次元直交
ウェーブレット変換に利用するハール（Ｈａａｒ）基底
を示す図である。
ウェーブレット変換に利用するハール（Ｈａａｒ）基底
を示す図である。
【図３】ウェーブレット変換部１０３により２次元直交
ウェーブレット変換が施される前の画像の様子を表した
図である。
ウェーブレット変換が施される前の画像の様子を表した
図である。
【図４】ウェーブレット変換部１０３により２次元直交
ウェーブレット変換が１回施された後の画像の様子を表
した図である。
ウェーブレット変換が１回施された後の画像の様子を表
した図である。
【図５】透かし情報埋込装置１００の動作を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図６】ある空間的位置Ｐ（ｘ，ｙ）についての水平方
向のＭＲＲ成分と垂直方向のＭＲＲ成分とを示す概念図
である。
向のＭＲＲ成分と垂直方向のＭＲＲ成分とを示す概念図
である。
【図７】「Ｅ」の字の形を表した画像の一部についての
空間的勾配を示した図である。
空間的勾配を示した図である。
【図８】埋込部１０８の行う埋込処理を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図９】透かし情報を埋込対象区分の埋込対象ベクトル
データに埋め込んだ結果を例示する図である。
データに埋め込んだ結果を例示する図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る透かし情報抽出装
置２００の機能ブロック図である。
置２００の機能ブロック図である。
【図１１】透かし情報抽出装置２００の動作を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
１００ 透かし情報埋込装置 １０１ 画像取得部 １０２ 画像格納部 １０３ ウェーブレット変換部 １０４ ２次元ベクトル作成部 １０５ ２次元ベクトル格納部 １０６ 埋込対象ベクトル特定部 １０７ 透かし情報取得部 １０８ 埋込部 １０９ ウェーブレット逆変換部 １１０ 画像出力部 ２００ 透かし情報抽出装置 ２０１ 画像取得部 ２０２ 画像格納部 ２０３ ウェーブレット変換部 ２０４ ２次元ベクトル作成部 ２０５ ２次元ベクトル格納部 ２０６ 抽出対象ベクトル特定部 ２０７ 抽出部 ２０８ 透かし情報出力部
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０４Ｎ 7/081 Ｈ０４Ｎ 7/133 Ｚ ５Ｊ１０４ 7/30 Ｆターム(参考） 5B057 BA29 CA12 CA16 CB12 CB16 CB19 CE08 CH01 DB02 DC08 5C059 KK43 MA24 PP16 PP22 RC35 SS20 UA02 UA05 5C063 AB03 AB07 AC01 CA11 CA12 CA23 DA13 5C076 AA14 BA03 BA04 BA06 5J064 AA00 BA13 BA16 BC22 BD02 5J104 AA14 NA14 PA14
Claims (10)
- 【請求項１】 ｘｙ２次元座標平面に配置された画素デ
ータの集合である２次元画像に、電子透かしとしてビッ
トデータを埋め込む透かし情報埋込装置であって、 前記２次元画像を取得する画像取得手段と、 ビットデータを取得するビットデータ取得手段と、 取得された前記２次元画像中の複数の位置それぞれに対
応して、当該位置における画素データの値についてのｘ
方向の空間的勾配をｘ成分としｙ方向の空間的勾配をｙ
成分とする２次元ベクトルを作成する２次元ベクトル群
作成手段と、 作成された各２次元ベクトルを、ｘｙ２次元座標平面上
での特定方向と当該２次元ベクトルの示す方向とのなす
角度が複数の角度範囲区分のいずれに含まれるかによっ
て当該複数の角度範囲区分のいずれかと対応付け、 前記複数の角度範囲区分のうち対応する２次元ベクトル
の数が閾値Ｔ（Ｔ＞０）以上である角度範囲区分につい
て、当該角度範囲区分に対応する２次元ベクトルで大き
さが閾値Ｓ（Ｓ＞０）以上のものの大きさ又は方向を前
記ビットデータを表すために変更することにより、２次
元ベクトル群にビットデータを埋め込む埋込手段と、 前記埋込手段によりビットデータが埋め込まれた２次元
ベクトル群に基づき、前記２次元ベクトル群作成手段が
２次元画像から２次元ベクトル群を作成する際に用いた
演算の逆演算を施すことにより、２次元画像を生成して
出力する画像出力手段とを備えることを特徴とする透か
し情報埋込装置。 - 【請求項２】 前記２次元ベクトル群作成手段は、前記
２次元画像にハール基底を用いた２次元直交ウェーブレ
ット変換を施すことにより、ｘ方向のＭＲＲ（Ｍｕｌｔ
ｉ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉ
ｏｎ）成分を前記ｘ成分とし、ｙ方向のＭＲＲ成分を前
記ｙ成分として前記２次元ベクトルを作成することを特
徴とする請求項１記載の透かし情報埋込装置。 - 【請求項３】 前記ビットデータは、ビット列からな
り、 前記埋込手段は、前記複数の角度範囲区分のうち対応す
る２次元ベクトルの数が閾値Ｔ以上である全ての角度範
囲区分に角度の小さいものから大きいものへと順序を付
け、当該順序に従って各角度範囲区分に前記ビットデー
タの先頭ビットから順に１ビットを割り当て、１ビット
を割り当てた各角度範囲区分について、当該角度範囲区
分に対応する２次元ベクトルで大きさが閾値Ｓ以上の全
ての２次元ベクトルの大きさを、当該角度範囲区分に割
り当てた１ビットの値が０であれば所定値Ｒ０に変更
し、当該角度範囲区分に割り当てた１ビットの値が１で
あれば所定値Ｒ１に変更することを特徴とする請求項１
又は２記載の透かし情報埋込装置。 - 【請求項４】 前記埋込手段は、前記２次元ベクトル群
作成手段により作成された２次元ベクトルのうち大きさ
が最大のものの方向を前記特定方向とすることを特徴と
する請求項３記載の透かし情報埋込装置。 - 【請求項５】 ｘｙ２次元座標平面に配置された画素デ
ータの集合であり電子透かしとしてビットデータが埋め
込まれた２次元画像から当該ビットデータを抽出する透
かし情報抽出装置であって、 前記２次元画像を取得する画像取得手段と、 取得された前記２次元画像中の複数の位置それぞれに対
応して、当該位置における画素データの値についてのｘ
方向の空間的勾配をｘ成分としｙ方向の空間的勾配をｙ
成分とする２次元ベクトルを作成する２次元ベクトル群
作成手段と、 作成された各２次元ベクトルを、ｘｙ２次元座標平面上
での特定方向と当該２次元ベクトルの示す方向とのなす
角度が複数の角度範囲区分のいずれに含まれるかによっ
て当該複数の角度範囲区分のいずれかと対応付け、前記
複数の角度範囲区分のうち対応する２次元ベクトルの数
が閾値Ｔ（Ｔ＞０）以上である角度範囲区分について、
当該角度範囲区分に対応する２次元ベクトルで大きさが
閾値Ｓ（Ｓ＞０）以上のものの大きさ又は方向に基づい
てビットデータを抽出する抽出手段とを備えることを特
徴とする透かし情報抽出装置。 - 【請求項６】 前記２次元ベクトル群作成手段は、前記
２次元画像にハール基底を用いた２次元直交ウェーブレ
ット変換を施すことにより、ｘ方向のＭＲＲ（Ｍｕｌｔ
ｉ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉ
ｏｎ）成分を前記ｘ成分とし、ｙ方向のＭＲＲ成分を前
記ｙ成分として前記２次元ベクトルを作成することを特
徴とする請求項５記載の透かし情報抽出装置。 - 【請求項７】 抽出対象である前記ビットデータは、ビ
ット列からなり、 前記抽出手段は、前記複数の角度範囲区分のうち対応す
る２次元ベクトルの数が閾値Ｔ以上である全ての角度範
囲区分に角度の小さいものから大きいものへと順序を付
け、当該順序に従って各角度範囲区分から１ビットずつ
の値を特定して蓄積することにより前記ビットデータを
抽出し、 前記各角度範囲区分からの１ビットずつの値の特定は、
当該角度範囲区分に対応する２次元ベクトルであって大
きさが閾値Ｓ以上のＴ個以上の２次元ベクトルの大きさ
が所定値Ｒ０であれば当該１ビットの値を０と判定し、
当該２次元ベクトルの大きさが所定値Ｒ０以外であれば
当該１ビットの値を１と判定することにより行われるこ
とを特徴とする請求項５又は６記載の透かし情報抽出装
置。 - 【請求項８】 前記抽出手段は、前記２次元ベクトル群
作成手段により作成された２次元ベクトルのうち大きさ
が最大のものの方向を前記特定方向とすることを特徴と
する請求項７記載の透かし情報抽出装置。 - 【請求項９】 ｘｙ２次元座標平面に配置された画素デ
ータの集合である２次元画像に、電子透かしとしてビッ
トデータを埋め込む透かし情報埋込処理をコンピュータ
に実行させるための制御プログラムを記録した記録媒体
であって、 前記透かし情報埋込処理は、 前記２次元画像を取得する画像取得ステップと、 ビットデータを取得するビットデータ取得ステップと、 取得された前記２次元画像中の複数の位置それぞれに対
応して、当該位置における画素データの値についてのｘ
方向の空間的勾配をｘ成分としｙ方向の空間的勾配をｙ
成分とする２次元ベクトルを作成する２次元ベクトル群
作成ステップと、 作成された各２次元ベクトルを、ｘｙ２次元座標平面上
での特定方向と当該２次元ベクトルの示す方向とのなす
角度が複数の角度範囲区分のいずれに含まれるかによっ
て当該複数の角度範囲区分のいずれかと対応付け、 前記複数の角度範囲区分のうち対応する２次元ベクトル
の数が閾値Ｔ（Ｔ＞０）以上である角度範囲区分につい
て、当該角度範囲区分に対応する２次元ベクトルで大き
さが閾値Ｓ（Ｓ＞０）以上のものの大きさ又は方向を前
記ビットデータを表すために変更することにより、２次
元ベクトル群にビットデータを埋め込む埋込ステップ
と、 前記埋込ステップによりビットデータが埋め込まれた２
次元ベクトル群に基づき、前記２次元ベクトル群作成手
段が２次元画像から２次元ベクトル群を作成する際に用
いた演算の逆演算を施すことにより、２次元画像を生成
して出力する画像出力ステップとを含むことを特徴とす
る記録媒体。 - 【請求項１０】 ｘｙ２次元座標平面に配置された画素
データの集合であり電子透かしとしてビットデータが埋
め込まれた２次元画像から当該ビットデータを抽出する
透かし情報抽出処理をコンピュータに実行させるための
制御プログラムを記録した記録媒体であって、 前記透かし情報抽出処理は、 前記２次元画像を取得する画像取得ステップと、 取得された前記２次元画像中の複数の位置それぞれに対
応して、当該位置における画素データの値についてのｘ
方向の空間的勾配をｘ成分としｙ方向の空間的勾配をｙ
成分とする２次元ベクトルを作成する２次元ベクトル群
作成ステップと、 作成された各２次元ベクトルを、ｘｙ２次元座標平面上
での特定方向と当該２次元ベクトルの示す方向とのなす
角度が複数の角度範囲区分のいずれに含まれるかによっ
て当該複数の角度範囲区分のいずれかと対応付け、前記
複数の角度範囲区分のうち対応する２次元ベクトルの数
が閾値Ｔ（Ｔ＞０）以上である角度範囲区分について、
当該角度範囲区分に対応する２次元ベクトルで大きさが
閾値Ｓ（Ｓ＞０）以上のものの大きさ又は方向に基づい
てビットデータを抽出する抽出ステップとを含むことを
特徴とする記録媒体。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001028425A JP3737702B2 (ja) | 2001-02-05 | 2001-02-05 | 電子透かしに関する透かし情報埋込装置及び透かし情報抽出装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001028425A JP3737702B2 (ja) | 2001-02-05 | 2001-02-05 | 電子透かしに関する透かし情報埋込装置及び透かし情報抽出装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002232695A true JP2002232695A (ja) | 2002-08-16 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP (1) | JP3737702B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015136027A (ja) * | 2014-01-17 | 2015-07-27 | 株式会社日立ソリューションズ | 電子透かし埋め込み方法または電子透かし検出方法 |
| CN108876693A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-23 | 湖南科技大学 | 一种基于角度差分的矢量地理空间数据数字水印方法 |
| CN113012016A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-06-22 | 北京有竹居网络技术有限公司 | 水印嵌入方法、装置、设备以及存储介质 |
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|---|---|---|---|---|
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2001
- 2001-02-05 JP JP2001028425A patent/JP3737702B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP3737702B2 (ja) | 2006-01-25 |
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