JP2002247333A - デジタル画像データ処理方法 - Google Patents
デジタル画像データ処理方法Info
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Abstract
ータ処理方法を得る。 【解決手段】 例えば、鍵入力部1、エンコード部2、
デコード部3、制御部4、データ入力部5、疑似乱数発
生部6、メモリ7、を有して構成される画像データ処理
装置において、デジタル画像データに改ざんを検証する
ためのデータを非可視的に埋め込む。このデジタル画像
データに任意の情報を非可視的に埋め込む。この処理に
よれば、改ざん検証と同時に、情報の埋め込みを行え、
情報埋め込み位置は鍵がないと不明であり、意図的に書
き換えるのは難しい。また、残りの画素は改ざん検証さ
れるので、情報埋め込み位置を特定せずに画像を変化さ
せると、埋め込み情報が偶然変化したとしても、残りの
画素の変化が改ざん検証で判明するので、埋め込み情報
を無効とすることができる。
Description
タ処理方法に関し、特に、画像への電子透かし、改ざん
検知等の画像処理におけるデジタル画像データ処理方法
に関する。
例えば、デジタルカメラ、FAX等で得た画像の改ざん
検知、情報埋め込み処理方法として適用される。
手段として、電子署名がある。電子署名は、保証する対
象のデータから署名情報を作成し、画像ファイルの一部
もしくは他のファイルにその情報を記憶しておく。検証
時には画像データから署名情報を再度作成し、画像ファ
イルまたは他のファイルに記憶されているオリジナルの
署名情報と比較することによって改ざんの有無を判定す
る。
として、特開平11−98344号公報がある。本先願
発明例1では、原画像と原画像に対応する透かし画像と
を管理装置にそれぞれ登録しておき、不正な改ざんの疑
いがある合成画像と管理装置に登録された原画像とを比
較し、その差分から透かし画像を抽出し、この抽出され
た透かし画像と管理装置にあらかじめ登録された透かし
画像とを比較し、その結果が不一致の場合には画像が改
ざんされたと判定する。
号公報では、透かし画像の埋め込みを利用して、改ざん
されたか否か、また改ざん場所の特定まで行う。
来の電子署名を用いた方法は、ファイルに署名情報を記
憶しておく必要があることから、特定のファイルフォー
マットでしか扱うことができない。また、検証結果とし
て原本か否かの判定であり、改ざん個所の特定まではで
きないという問題点を伴う。
44号公報に開示されている方法は、あらかじめ原画像
と原画像に対応する透かし画像を登録しておく必要があ
り、このことは実用上大きな制限となる。
号公報に開示されている方法は、透かし情報の埋め込み
によって、以降の改ざんを検証可能としている。しかし
一度透かしを埋め込むとそれ以上については情報埋め込
み改ざんとみなされるため、情報埋め込みは一度しか行
えない。
ジタル画像データ処理方法を提供することを目的とす
る。
め、本発明のデジタル画像データ処理方法は、デジタル
画像データに改ざんを検証するためのデータを非可視的
に埋め込む改ざん検証データ埋め込み手段と、このデジ
タル画像データに任意の情報を非可視的に埋め込む情報
埋め込み手段と、を有してなることを特徴としている。
に情報埋め込みを行い、残りの画素に改ざん検証データ
を埋め込み、情報埋め込みを行う画素の位置を特定する
ための手段をさらに有し、情報埋め込みを行う画素の位
置を疑似乱数によって分散させるとよい。
段において、改ざん検証データを各画素の最下位ビット
に埋め込み、改ざん検証データ埋め込み手段において改
ざん検証データを各画素の画素値と疑似乱数を用いて算
出するとよい。
込みデータを各画素の最下位ビットに埋め込み、埋め込
み位置を複数のブロックに分け、情報埋め込みを複数回
行い、各ブロックの特定ビットを情報埋め込みが終了し
たか否かを示す情報として、以前に埋め込んだ情報に上
書きすることを防いで追記を可能とし、改ざん検証また
は/および情報抽出手段を持つとよい。
によるデジタル画像データ処理方法の実施の形態を詳細
に説明する。図1から図4に、本発明のデジタル画像デ
ータ処理方法の一実施形態を示す。図1に全体構成を示
す。また、図2に本発明の動作フローの1例を示す。
行出願発明をさらに改良したものである。この先行発明
では、改ざん検知用のデータを各画素に埋め込む。検知
用データは各画素の最下位ビットに埋め込まれる。検知
用データは当該画素の画素値と疑似乱数によって算出前
出願の方法は、改ざん検証のための方法である。これに
対する本発明では、実質的な改ざんを防止しながら、情
報の複数回埋め込みを可能とするものである。各画素に
検知用データを埋め込むことにより、改ざんされたか否
か、また改ざん場所の特定まで可能とする。
ータ処理装置は、鍵入力部1、エンコード部2、デコー
ド部3、制御部4、データ入力部5、疑似乱数発生部
6、メモリ7、を有して構成される。
のエンコード時動作を説明する。まず、対象となる画像
データを入力する(ステップ201)。次に鍵情報を入
力する(ステップ202)。入力された鍵情報で、乱数
を初期化する(ステップ203)。また、入力された鍵
情報(またはそれによって発生する疑似乱数)によっ
て、情報埋め込み位置の特定を行う(ステップ20
4)。
情報埋め込み位置は、鍵情報から発生させる。例えば鍵
情報から疑似乱数を発生させ、その数値間隔(5,1
2,18,4,10、・・・・)毎に埋め込む(画素は左上
からラスタスキャンで1次元的に番号が付けられるもの
とする)。あまり画素間が近い場合は改ざん検証用画素
の数が少なくなるので、前記の乱数値をしきい値で選別
し、小さな値(例えば9以下)は使用しない(前記の例
だと、12,18,10、・・・・、となる)とする方法も
ある。
きさとする。例えば埋め込み情報が4ビットであった場
合、それにフラグを1ビット添付して5ビットを一単位
とする。そして、情報を埋め込む場合は“1”、埋め込
まない場合は“0”をセットする。
“18”あったとする。この埋め込み用画素は、先頭か
ら順番に5画素毎グループ化される。18画素なら、
“5,5,5,3”となり、最後の3画素は使用されな
い。最初の情報埋め込みには、最初の5画素が使用さ
れ、最初の1画素は埋め込みの有無を示すフラグなの
で、最下位ビットが“1”となる(情報埋め込みは各画
素の最下位ビットを使用する)。次の5画素は、少なく
とも最初の1画素はフラグが“0”となり、残りの4画
素は任意である(原画像のままでもよい)。
は、図2のフローチャートに示すステップが最初から行
われ、埋め込み位置の特定の際に、前回既に情報が埋め
込まれているかどうか確認する。フラグが“1”の埋め
込み単位(この場合は5画素)はスキップし、フラグが
“0”となっている最初の埋め込み単位に情報埋め込み
を行う。例えば、先の18画素の例では、最初の単位
(5画素)が埋め込み済であった場合は、次の単位の利
用を図る。次の単位も埋め込み済であった場合は、さら
に次の単位の利用を図る。全ての単位が埋め込み済であ
った場合は、これ以上の情報埋め込みはできないものと
して、利用者に警告を表示するなどの方法を取る。
め、この時点(ステップ204)では、下記となる。 ・埋め込み用画素全ての位置の特定。 ・空いている(フラグが“0”になっている)最初の埋
め込み単位(この場合は5画素)の特定までを行う。
各画素毎の処理を行う(ステップ205以下)。まず、
情報埋め込み位置の画素であるかどうか判定する(ステ
ップ205)。ステップ204で求めた今回の埋め込み
位置であるかどうか判定する。埋め込み位置に相当する
場合は、情報埋め込み処理を行う(ステップ206)。
情報埋め込みは、対象画素の最下位ビットを利用する。
埋め込むべきデータ(1ビット)をそのまま最下位ビッ
トとする。
トと情報4ビットである。したがって5画素使うため、
ステップ205では単に注目画素が「情報埋め込み画
素」か否かだけでなく、5画素のうちの何番目に相当す
るかまでを算出しておく必要がある。
はフラグ情報を埋め込み、4番目であった場合には埋め
込み情報の3ビット目を埋め込む。ステップ205で情
報埋め込み位置でないと判断された場合は、改ざん検証
用データの発生と埋め込みを行う(ステップ207〜ス
テップ209)。全ての画素の処理が完了すると、エン
コードは終了である(ステップ210)。以上でエンコ
ード時の動作フロー説明を終わる。
に説明する。まず、対象画像データを入力する(ステッ
プ401)。次に、鍵情報を入力する(ステップ40
2)。入力された鍵情報で乱数を初期化する(ステップ
403)。また、入力された鍵情報(またはそれによっ
て発生する疑似乱数)によって、情報埋め込み位置の特
定を行う(ステップ404)。位置の特定はエンコード
時と同様に行う。
埋め込み位置に相当するかどうかを判定する(ステップ
405)。相当する場合は、埋め込み情報の抽出を行う
(ステップ406)。埋め込み情報は、エンコード時に
5画素単位で各画素の最下位ビットに埋め込まれてお
り、また追記用に空けている(情報の埋め込まれていな
い)画素もある。5画素単位で先頭画素の最下位ビット
がONである場合は、残りの4画素から抽出したビット
を埋め込み情報として記憶する。フラグビットがOFF
である場合は、情報抽出を行わないか、抽出しても記憶
しない。情報埋め込み位置でない場合は、改ざん検証を
行う(ステップ407〜ステップ410)。以上でデコ
ード処理の説明を終わる。
であったが、これは画像全体の画素数が多ければさらに
増やすことは容易である。また埋め込み情報は鍵その他
を利用して暗号化することも可能である。また、ステッ
プ410で検出した改ざん位置は、画像と重ねあわせて
表示し、改ざん位置を利用者にわかりやすく提示するこ
とも可能である。また、ステップ410で改ざんを検出
した場合、埋め込み情報も改ざんされている可能性があ
るとして無効である。または、改ざん可能性があること
を利用者に提示することも可能である。
のデジタル画像データ処理方法は、デジタル画像データ
に改ざんを検証するためのデータを、デジタル画像デー
タに任意の情報を非可視的に埋め込む。この処理によれ
ば、改ざん検証と同時に、情報の埋め込みを行え、情報
埋め込み位置は鍵がないと不明であり、意図的に書き換
えるのは難しい。
で、情報埋め込み位置を特定せずに画像を変化させる
と、埋め込み情報が偶然変化したとしても、残りの画素
の変化が改ざん検証で判明するため、埋め込み情報を無
効とすることができる。さらに、情報を追記することは
厳密に言えば画像が変化するので一種の改ざんである
が、実質的に画像内容が変化しない程度の変更であるの
で、最初の原画像から見た目に有為な変化がないことを
保証することができる。
態が適用される画像データ処理装置の構成例を示すブロ
ック図である。
トである。
である。
Claims (10)
- 【請求項1】 デジタル画像データに改ざんを検証する
ためのデータを非可視的に埋め込む改ざん検証データ埋
め込み手段と、 該デジタル画像データに任意の情報を非可視的に埋め込
む情報埋め込み手段と、を有してなることを特徴とする
デジタル画像データ処理方法。 - 【請求項2】 前記デジタル画像データの特定画素に情
報埋め込みを行い、残りの画素に改ざん検証データを埋
め込むことを特徴とする請求項1記載のデジタル画像デ
ータ処理方法。 - 【請求項3】 前記情報埋め込みを行う画素の位置を特
定するための手段を有することを特徴とする請求項2記
載のデジタル画像データ処理方法。 - 【請求項4】 前記情報埋め込みを行う画素の位置を疑
似乱数によって分散させることを特徴とする請求項3記
載のデジタル画像データ処理方法。 - 【請求項5】 前記改ざん検証データ埋め込み手段にお
いて、改ざん検証データを各画素の最下位ビットに埋め
込むことを特徴とする請求項1記載のデジタル画像デー
タ処理方法。 - 【請求項6】 前記改ざん検証データ埋め込み手段にお
いて、改ざん検証データを各画素の画素値と疑似乱数を
用いて算出することを特徴とする請求項1記載のデジタ
ル画像データ処理方法。 - 【請求項7】 前記情報埋め込み手段において、埋め込
みデータを各画素の最下位ビットに埋め込むことを特徴
とする請求項1記載のデジタル画像データ処理方法。 - 【請求項8】 前記情報埋め込み手段において、埋め込
み位置を複数のブロックに分け、情報埋め込みを複数回
行えることとしたことを特徴とする請求項2記載のデジ
タル画像データ処理方法。 - 【請求項9】 前記情報埋め込み手段において、各ブロ
ックの特定ビットを情報埋め込みが終了したか否かを示
す情報として、以前に埋め込んだ情報に上書きすること
を防いで追記を可能としたことを特徴とする請求項8記
載のデジタル画像データ処理方法。 - 【請求項10】 前記改ざん検証または/および情報抽
出手段を持つことを特徴とする請求項1から9のいずれ
か1項に記載のデジタル画像データ処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001037672A JP3891328B2 (ja) | 2001-02-14 | 2001-02-14 | データ処理装置およびデータ処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001037672A JP3891328B2 (ja) | 2001-02-14 | 2001-02-14 | データ処理装置およびデータ処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002247333A true JP2002247333A (ja) | 2002-08-30 |
JP3891328B2 JP3891328B2 (ja) | 2007-03-14 |
Family
ID=18900760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001037672A Expired - Fee Related JP3891328B2 (ja) | 2001-02-14 | 2001-02-14 | データ処理装置およびデータ処理方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3891328B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004102950A1 (ja) * | 2003-05-16 | 2004-11-25 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | 印刷文書の改ざん検出装置および改ざん検出方法 |
US7181043B2 (en) | 2001-07-11 | 2007-02-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Data processing method and apparatus |
JP2008199616A (ja) * | 2008-02-08 | 2008-08-28 | Avasys Corp | 秘匿データが挿入された画像データの表示方式 |
US7706566B2 (en) | 2004-03-26 | 2010-04-27 | New Jersey Institute Of Technology | System and method for reversible data hiding based on integer wavelet spread spectrum |
-
2001
- 2001-02-14 JP JP2001037672A patent/JP3891328B2/ja not_active Expired - Fee Related
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WO2004102950A1 (ja) * | 2003-05-16 | 2004-11-25 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | 印刷文書の改ざん検出装置および改ざん検出方法 |
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JP2008199616A (ja) * | 2008-02-08 | 2008-08-28 | Avasys Corp | 秘匿データが挿入された画像データの表示方式 |
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