JP2002335391A - 電子透かしの埋め込み方法およびその装置、並びに、オリジナルデータの検証方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】埋め込まれる電子透かしによって画像の画質が
劣化するおそれがなく、また、偽造が容易でなく、画像
を圧縮／伸長処理する場合にも適用できる。 【解決手段】画像データをデータ変換手段１１によって
データ変換する。また、乱数列発生手段１４は、乱数シ
ード発生手段１３によって発生された乱数シードを用い
た擬似乱数を生成して、生成された擬似乱数をすかし数
列として、透かしデータ埋め込み手段１２に出力する。
透かしデータ埋め込み手段１２は、データ変換された画
像データに対して、該透かし数列のデータを、順次埋め
込んで順番に透かし入りデータとする。この場合、次の
透かし入りデータを得るために埋め込まれる透かし数列
のデータが、得られた透かし入りデータと予め設定され
た閾値との比較結果に基づいて、変更される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静止画像（スチ
ル）データ、映像（ビデオ）データ、音楽（オーディ
オ）データ等のオリジナルデータに対して電子透かしを
埋め込む方法および装置、並びに、電子透かしが埋め込
まれたオリジナルデータが改竄されたかを検証する方法
および装置に関する。特に、医療画像データ、裁判にお
ける証拠となる画像データ等のオリジナルデータが改竄
されたことを容易に検証し得る電子透かしの埋め込み方
法及び装置、並びに、オリジナルデータの検証方法およ
び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像データ、音楽データ等のディジタル
データに対して、オリジナルデータの改竄、コピー等を
防止するために、電子透かしが設けられるようになって
いる。オリジナルデータに対する電子透かしは、強固な
電子透かし技術と脆弱な電子透かし技術の２種類が知ら
れている。強固な電子透かし技術では、オリジナルデー
タが改竄されても、電子透かしは消えない特性を有して
おり、電子透かしを検証することにより、オリジナルデ
ータが利用されていることを容易に確認することができ
る。従って、著作権の保護に有効である。脆弱な電子透
かし技術では、オリジナルデータを改竄することによっ
て、埋め込まれた電子透かしが消滅する。従って、オリ
ジナルデータが改竄されていないことを容易に検証する
ことができる。

【０００３】「M.Yeung and F.Mintzer，"An invisibl
e watermarking technique forimage verificatio
n，”Proceeding of ICIP，Santa Barbara，CA，Oc
t．26−29，1997，vol．2，pp.680−683」には、脆弱な
透かし技術の原理が提案されている。この脆弱な電子透
かし技術は、同じサイズの２値透かし画像と原本画像
（オリジナルデータ）とに対して、まず、透かし抽出関
数を作成し、原本画像に、抽出関数にて定められた演算
を、画素単位で行うようになっている。

【０００４】この場合、乱数を鍵として、多値入力、２
値出力のＬＵＴ（Look Up Table）を発生させる。次
に、抽出関数の出力を、ＬＵＴに通して２値化する。２
値化された抽出関数の値が、埋め込む電子透かしの値と
一致する場合には、原本画像の画素値は、そのままの状
態とする。２値化された抽出関数の値が、埋め込む電子
透かしの値と一致しない場合には、一致するまで、画素
値を繰り返して変更して調節する。これにより、電子透
かし入り画像が完成する。

【０００５】電子透かしを抽出する場合には、電子透か
し入りの画像に対して抽出関数に基づいて演算し、演算
結果をＬＵＴでマッピングして２値化画像を得る。得ら
れた２値化画像を検査すれば、その画像が改竄されてい
るかを検証することができる。

【０００６】「P.W.Wong, "A public key watermark fo
r image verification and authentication," Proceedi
ngs of ICIP, 1998，Chicago, pp.455-459.」には、脆
弱な電子透かし技術が提案されている。この電子透かし
技術は、グレースケール原本画像と２値透かし画像とに
対して、まず、原本画像と透かし画像とを、ｎ×ｎ（例
えば８×８）画素の一定サイズのブロックに分割して、
画素値の最下位ビットをゼロにする。次いで、残った上
位ビットと画像サイズ等のパラメータに基づいて、ｈａ
ｓｈ関数を使用して、画像数列が反映される値を演算す
る。演算された値のビット列から、順番に、１ブロック
の画素数ｎ×ｎ個のビットを切り出し、切り出されたビ
ット列と対応する電子透かし画像との排他的論理和演算
を行う。さらに、その演算結果を公開鍵暗号システム
（例えば、ＲＳＡ）の秘密鍵を使って暗号化する。最後
に、その演算結果を原本画像の最下位ビットに書きこむ
ことによって、電子透かしが形成される。

【０００７】電子透かしの抽出は、電子透かしを埋め込
む場合と同様に、ブロック単位で行う。この場合には、
まず、同じｈａｓａ関数にて、透かし入り画像の最下位
以外のビット、画像サイズ等の数列を演算して、順番
に、ｎ×ｎ個のビットを切り出す。次に最下位のビット
列を公開鍵によって符号化し、符号化されたビット列と
切り出したビット列の排他的論理和演算を行う。この論
理演算結果により電子透かしが抽出される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】Yeungらの脆弱な透か
し技術では、乱数によって生成されたＬＵＴを使用し
て、画素値の調節することにより、２値透かし画像を生
成しているために、ＬＵＴの内容によっては、透かし入
り画像の画質が低下するおそれがある。また、電子透か
しを自動認証するためには、電子透かし画像が必要であ
るという問題がある。さらに、この電子透かし技術は、
圧縮画像フォーマットおよび音声等の他のディジタルデ
ータには適用することができないという問題もある。

【０００９】Wongらの脆弱な電子透かし技術では、画素
値の変化が小さな平坦な画像部分における最下位ビット
に電子透かしを埋め込むようになっているために、白黒
の文章画像のように、階調の少ない画像に適用すると、
電子透かしが容易に認識される。このために、電子透か
しを偽造する際の手がかりを与えて、容易に偽造される
というおそれがある。また、電子透かしを自動認証する
ためには、電子透かし画像が必要であり、さらには、圧
縮画像フォーマットおよび音声等の他のディジタルデー
タには適用することができないという問題もある。

【００１０】特開平９−１９１３９４号公報、特開平１
０−３０８８６７号公報、特開平１０−１４５７５７号
公報、特開２０００−２３６４３号公報には、強固な透
かし技術が開示されている。これらの公報に開示された
強固な透かし技術は、偽造が容易ではなく、画質に悪影
響を与えるおそれはない。しかしながら、埋め込まれた
電子透かしは、オリジナルデータが改竄されても消滅し
ないために、オリジナルデータが改竄されていることを
検証することは容易でないという問題がある。また、埋
め込まれた電子透かしを認証するためには、特定の電子
透かしを利用して認証することができないために、演算
量が多くなるという問題がある。

【００１１】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、埋め込まれる電子透かしによって
画像の画質に影響を与えるおそれがなく、しかも、偽造
が容易でなく、画像を圧縮／伸長処理する場合にも適用
することができる電子透かしの埋め込み方法および装置
を提供することにある。

【００１２】本発明の他の目的は、電子透かしが埋め込
まれたディジタルデータが改竄されているかを容易に検
証することができるディジタルデータの検証方法および
装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の電子透かしの埋
め込み方法は、オリジナルデータをデータ変換するデー
タ変換工程と、乱数シードを用いて生成された擬似乱数
を透かし数列として、データ変換されたオリジナルデー
タに対して順次埋め込んで順番に透かし入りデータとす
る際に、得られた透かし入りデータと予め設定された閾
値と比較して、その比較結果に基づいて、次の透かし入
りデータを得るために埋め込まれる透かし数列のデータ
を変更する透かしデータ埋め込み工程と、前記乱数シー
ドおよび閾値を、暗号化してヘッダに保存する工程と、
を包含することを特徴とする。

【００１４】前記データ変換は、ウェーブレット変換で
ある。

【００１５】前記オリジナルデータは、ＪＰＥＧフォー
マット画像またはＭＰＥＧフォーマット画像であり、デ
ータ変換された後に量子化される。

【００１６】前記データ変換は、離散コサイン変換であ
る。

【００１７】本発明の電子透かしの埋め込み装置は、オ
リジナルデータをデータ変換するデータ変換手段と、乱
数シードを用いて生成された擬似乱数を透かし数列とし
て、データ変換されたオリジナルデータに対して順次埋
め込んで順番に透かし入りデータとする際に、得られた
透かし入りデータと予め設定された閾値と比較して、そ
の比較結果に基づいて、次の透かし入りデータを得るた
めに埋め込まれる透かし数列のデータを変更する透かし
データ埋め込み手段と、前記乱数シードおよび閾値を、
暗号化して画像ヘッダに保存する手段と、を具備するこ
とを特徴とする。

【００１８】前記データ変換は、ウェーブレット変換で
ある。

【００１９】前記ディジタルデータは、ＪＰＥＧフォー
マット画像またはＭＰＥＧフォーマット画像であり、デ
ータ変換された後に量子化される。

【００２０】前記データ変換は、離散コサイン変換であ
る。

【００２１】また、本発明のオリジナルデータの検証方
法は、前記電子透かしの埋め込み方法によって電子透か
しが埋め込まれたオリジナルデータの認証方法であっ
て、ヘッダに保存された透かし数列に関する暗号化され
たパラメータをオリジナルデータから分離する工程と、
分離されたパラメータを復号化して、透かし数列を生成
する工程と、生成された透かし数列と透かし入り画像デ
ータの類似度を正規化して正規化された類似度に基づい
てオリジナルデータが改竄されたかを検証する検証工程
と、を包含することを特徴とする。

【００２２】さらに本発明のオリジナルデータの検証装
置は、前記電子透かしの埋め込み方法によって電子透か
しが埋め込まれたオリジナルデータの検証装置であっ
て、ヘッダに保存された透かし数列に関する暗号化され
たパラメータをオリジナルデータから分離する手段と、
分離されたパラメータを復号化して、透かし数列を生成
する手段と、生成された透かし数列と透かし入り画像デ
ータの類似度を正規化して正規化された類似度に基づい
てオリジナルデータが改竄されたかを検証する検証手段
と、を具備することを特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２４】図１は、本発明の電子透かしの埋め込み方
法の実施に使用される装置の一例を示す概略構成図であ
る。この電子透かしの埋め込み装置は、圧縮処理されな
いグレースケール（白黒）のディジタルの画像データ
（オリジナルデータ）に対して電子透かしを埋め込むよ
うになっており、原本画像における画像データＸを所定
の状態になるようにデータ変換するデータ変換手段１１
と、このデータ変換手段１１によってデータ変換された
画像データＶに対して透かし数列を埋め込む透かしデー
タ埋め込み手段１２とを有している。

【００２５】透かしデータ埋め込み手段１２には、乱数
列発生手段１４にて発生する透かし数列Ｗである擬似乱
数列が与えられており、透かしデータ埋め込み手段１２
は、データ変換手段１１から出力される画像データＶに
対して、透かし数列Ｗの各数値である透かしデータが挿
入される。乱数列発生手段１４は、乱数シード発生手段
１３にて発生された初期条件としての乱数シードに基づ
いて擬似乱数列である透かし数列Ｗを生成して、生成さ
れた透かし数列Ｗを、透かしデータ埋め込み手段１２に
出力する。

【００２６】透かしデータ埋め込み手段１２では、デー
タ変換手段１１によってデータ変換された画像データＶ
に対して、乱数列発生手段１４にて発生した透かし数列
Ｗの各透かしデータを挿入する。そして、透かしデータ
が挿入された透かし入り画像データＶ’の画像ヘッダに
は、暗号化された乱数シード、閾値等のパラメータが保
存される。透かし入り画像データＶ’に基づいて表示さ
れる画像は、透かし入り画像Ｖ^*となる。

【００２７】データ変換手段１１では、原本画像のオリ
ジナルデータが、データ変換される。データ変換の方法
は、フーリエ変換、コサイン変換等、様々な方法がある
が、本実施の形態では、２種類のフィルタを使用するウ
ェーブレット変換を採用しており、９／７（９タップと
７タップ）フィルタと呼ばれるハイパスフィルタおよび
ローパスフィルタを使用している。使用されるハイパス
フィルタおよびローパスフィルタのパラメータは、以下
の通りである。

【００２８】ハイパスフィルタ：−0.064539、0.04068
9、0.418092、−0.788486、0.418092、0.040689、−0.0
64539。

【００２９】ローパスフィルタ：0.037828、−0.02384
9、−0.110624、0.377403、0.852699、0.377403、−0.1
10624、−0.023849、0.037828。

【００３０】図２は、白黒スケールの原本画像の画像デ
ータに対して３階層のウェーブレット変換処理してデー
タ変換することにより、周波数域を分割した結果を、２
次元周波数領域によって示している。図２において、垂
直周数領域および水平周波数は、それぞれ矢印の方向に
なるにつれて周波数域が高くなっている。

【００３１】原本画像の画像データは、まず、水平方向
周波数成分に対してハイパスフィルタによってフィルタ
処理されるとともに、垂直方向周波数成分に対してロー
パスフィルタによってフィルタ処理される。これによ
り、データサイズが１／４に縮小された周波数域画像デ
ータＨＬ１が得られる。同様に、水平方向周波数成分に
対するハイパスフィルタによるフィルタ処理と、垂直方
向周波数成分に対するハイパスフィルタによるフィルタ
処理とにより、周波数域画像データＨＨ１が得られる。

【００３２】さらに、水平方向周波数成分に対するロー
パスフィルタによるフィルタ処理と、垂直方向周波数成
分に対するハイパスフィルタによるフィルタ処理とによ
り、周波数域画像データＬＨ１が得られ、水平方向周波
数成分に対するローパスフィルタによるフィルタ処理
と、垂直方向周波数成分に対するローパスフィルタによ
るフィルタ処理とにより、周波数域画像データＬＬ１が
得られる。

【００３３】このようにして、１階層のウェーブレット
変換処理によって、４つの周波数域画像データＨＬ１、
ＨＨ１、ＬＨ１、ＬＬ１が得られると、最も低周波数領
域の周波数域画像データＬＬ１に対して、さらに、同様
のフィルタ処理を行うことによって、データサイズがそ
れぞれ１／４に縮小された４つの周波数域画像データＨ
Ｈ２、ＨＬ２、ＬＨ２、ＬＬ２が得られる。

【００３４】さらに、このような２階層のウェーブレッ
ト変換処理によって、４つの周波数域画像データＨＬ
２、ＨＨ２、ＬＨ２、ＬＬ２が得られると、最も低周波
数領域の周波数域画像データＬＬ２に対して、さらに、
同様のフィルタ処理を行うことによって、データサイズ
がそれぞれ１／４に縮小された４つの周波数域画像デー
タＨＨ３、ＨＬ３、ＬＨ３、ＬＬ３が得られる。

【００３５】このような３階層のウェーブレット変換処
理によって、最も低い周波数領域の周波数域画像データ
ＬＬ３以外の各周波数域画像データＨＬ１、ＨＨ１、Ｌ
Ｈ１、ＨＬ２、ＨＨ２、ＬＨ２、ＨＬ３、ＨＨ３、ＬＨ
３が得られる。得られた周波数域画像データＶ（＝
ｖ₁，ｖ₂，…，ｖ_i，…）は、各周波数域において、最
上列から下側の列にかけて順番に、しかも、各列におい
ては、最も左側の画素から右側にかけて順番に、各画素
のデータが、透かしデータ埋め込み手段１２に出力され
る。

【００３６】図３（ａ）は、乱数列発生手段１４の具体
例として、平均値０の擬似ランダム乱数を生成させるた
めに使用されるｎ段のレジスタ符号発生器を示してい
る。透かし数列データＷとなる擬似乱数列は、平均値０
のランダム分布にて定められた関数、あるいは、平均値
０および分散１の正規分布関数によって発生させること
ができるが、ここでは、平均値０の擬似ランダム乱数を
生成するレジスタ符号発生器について説明する。

【００３７】図３（ａ）に示すレジスタ符号発生器にお
けるシフトレジスタの各段は、ｂ_i、ｂ_i+1、ｂ_i+2、
…、ｂ_i+n-1で示されており、各段の出力に対する係数
(０または１）が、ａ₀、ａ₁、…、ａ_n-1で示されてい
る。このレジスタ符号発生器は、（２ⁿ−１）の周期
で、０または１の数字（データ）による数列を発生させ
る。

【００３８】図３（ｂ）は、レジスタ符号発生器を簡単
に説明するために、４段のシフトレジスタ（ｎ＝４）に
よって構成されたレジスタ符号発生器を示している。こ
のレジスタ符号発生器は、（２⁴−１）＝１５周期で、
０または１の数値の数列を発生する。例えば、初期条件
として、乱数シード「１００１」を設定すると、発生す
る数列は、「１００１１０１０１１１１０００１００
…」となり、周期が１５であるために、１６番目からの
数字は、１番目からの数字の繰り返しになる。

【００３９】平均値を０にするためには、図３（ｂ）に
示すレジスタ符号器では、その出力に対して０．５を減
算処理し、処理された値に２を乗じることにより、−１
と１の数字の乱数列が得られ、平均値が０になる。この
ように平均値が０になる数列とすることにより、後の演
算が容易になる。本実施の形態では、レジスタ符号器の
出力に２を乗じて得られた−１と１との数値の乱数列
を、透かし数列Ｗとしている。

【００４０】なお、透かし数列が容易に解読されないよ
うに、乱数シード発生手段１３によって、乱数列を発生
させる際の初期条件である乱数シードをランダムに生成
する構成、あるいは、レジスタの各段の出力に対する係
数を変更する構成等としてもよい。

【００４１】透かしデータ埋め込み手段１２では、デー
タ変換手段１１から入力される各周波数域画像データＶ
（＝ｖ₁、ｖ₂、…、ｖ_i、…、ｖ_n）に対して、乱数列発
生手段１２にて順次発生された透かし数列Ｗのデータ
（＝ｗ₁、ｗ₂、…、ｗ_j、…、ｗ_n）が、次の（１１ａ）
式に基づいて順番に埋め込まれて、透かし入り画像デー
タｖ'ｉとされる。

【００４２】 ｖ'_i＝ｖ_i＋ｆ（ｖ_i）・ｗ_j …（１１ａ） 但し、関数ｆは、透かし数列データＷを埋め込む際の埋
め込み強度を示す実数関数である。

【００４３】この場合、得られる透かし入り画像データ
Ｖ’に対して実数閾値δが設定されており、ｉ番目に得
られた透かし入り画像データｖ'_iが閾値δよりも大きく
なっている場合（ｖ'_i＞δ）には、次の（１１ｂ）式に
示すように、次のｉ＋１番目の透かし入り画像データ
ｖ'_i+1を得るために、乱数列発生手段１２にてｗ_jの次
に発生した透かし数列データｗ_i+1を埋め込む。これに
対して、ｉ番目に得られた透かし入り画像データｖ'_iが
閾値δ以下になっている場合（ｖ'_i≦δ）には、（１１
ｃ）式に示すように、次のｉ＋１番目の透かし入り画像
データｖ'_i+1を得るために、ｉ＋１番目の画像データｖ
_i+1に対して、ｉ番目の周波数域画像データｖ_iに埋め込
まれた透かし数列データｗ_jが、繰り返して埋め込まれ
る。

【００４４】 ｖ'_i+1＝ｖ_i+1＋ｆ（ｖ_i+1）・ｗ_j+1 …（１１ｂ） ｖ'_i+1＝ｖ_i+1＋ｆ（ｖ_i+1）・ｗ_j …（１１ｃ） 透かしを埋め込む強度を示す実数関数ｆ（ｖ_i）は、次
の（１２）式で表される。

【００４５】ｆ（ｖ_i）＝α｜ｖ_i｜ …（１２） 但し、α∈（−1，１）であり、αは実数である。

【００４６】この（１２）式に基づいて、前記（１１
ａ）〜（１１ｃ）式は、それぞれ、次の（１２ａ）〜
（１２ｃ）とされる。

【００４７】 ｖ'_i＝ｖ_i＋α・｜ｖ_i｜・ｗ_j …（１２ａ） 但し、ｖ'_i＞δ の場合 ｖ'_i+1＝ｖ_i+1＋α・｜ｖ_i+1｜・ｗ_j+1 …（１２ｂ） ｖ'_i≦δの場合 ｖ'_i+1＝ｖ_i+1＋α・｜ｖ_i+1｜・ｗ_j …（１２ｃ） このようにして透かし入り画像データｖ'_iが順番に得ら
れると、レジスタ符号発生器の乱数シード、閾値等のパ
ラメータが、例えばＳＲＡ方法によって暗号化され、暗
号化されたパラメータが、画像データのヘッダに保存さ
れる。これにより、電子透かしの埋め込みが終了する。

【００４８】なお、原本画像がカラー画像の場合には、
ＲＧＢまたはＹＵＶフォーマットによって、３つのカラ
ー成分毎にウェーブレット変換を行って、ウェーブレッ
ト変換によって得られたＲＧＢまたはＹＵＶフォーマッ
トの画像データに対して、それぞれ電子透かしを埋め込
む。この場合も、透かし数列データは、白黒画像の場合
と同様に、ＲＧＢまたはＹＵＶの各カラー毎の周波数域
画像データを、１つの数列と見なして、乱数列発生手段
１４にて発生される透かし数列の数値が、順次、埋め込
まれる。

【００４９】図４は、このようにして得られる透かし入
り画像の画像データが改竄されているかを証するため装
置の一例を示す概略構成図である。この装置では、透か
し入り画像Ｖ^*が画像データ分離手段２１に入力され
て、検証対象画像データにおける画像ヘッダに保存され
た暗号化乱数シード、閾値等のパラメータが、透かし入
り画像データＶ’から分離される。そして、透かし入り
画像データ分離手段２１によって分離された画像データ
Ｖ’は、画像データＶ’と電子透かしとの相関関係を計
算する相関関係計算手段２２に与えられる。

【００５０】他方、透かし入り画像データ分離手段２１
によって分離された乱数シード、閾値等の暗号化された
パラメータは、復号化手段２３に与えられて、この復号
化手段２３によって復号化される。そして、復号化され
た乱数シード、閾値等のパラメータは、透かし数列生成
手段２４に与えられて、透かし数列生成手段２４にて、
透かし数列データＷが生成される。透かし数列生成手段
２４にて生成された透かし数列データＷは、相関値計算
手段２２に与えられる。

【００５１】相関値計算手段２２は、透かし入り画像デ
ータ分離手段２１によって分離された検証対象である透
かし入り画像データＶ’と、透かし数列生成手段２４に
て生成された透かし数列データＷとに基づいて、検証対
象の画像データと電子透かしとの相関値を計算する。

【００５２】この場合、検証対象の画像データＶ’と、
生成された透かし数列データＷとの相関値として、透か
し入り画像データＶ'（＝ｖ₁，…，ｖ_i，…）と透かし
数列データＷ（＝ｗ₁，…，ｗ_j，…）との積和（類似
度）σ₁を、次の（２１）式に基づいて演算する。但
し、この場合における透かし入り画像データＶ'は、閾
値δよりも大きなものとされ、前述の（１１ａ）式から
得られた透かし入り画像データｖ'_iとされる。

【００５３】

【数１】 また、次の（２２）式に基づいて、検証される透かし入
り画像における電子透かしの埋め込み強度の総和σ₂を
演算する。

【００５４】

【数２】 このようにして、認証対象の透かし入り画像データの類
似度σ₁および電子透かしの埋め込み強度の総和σ₂が得
られると、それらが、相関値の正規化処理手段２５に与
えられて、この相関値の正規化手段２５は、相関値（類
似度）σ₁および電子透かしの埋め込み強度の総和σ₂と
を、次の（２３）式に基づいて正規化する。

【００５５】ψ＝σ₁／σ₂ …（２３） このようにして、相関値の正規化処理手段２５によっ
て、類似度正規化値ψが求められると、得られた類似度
正規化値ψが原本検証手段２６に与えられて、この原本
検証手段２６において、類似度正規化値ψに基づいて、
原本画像が改竄されたているかが判定される。原本検証
手段２６は、類似度正規化値ψが１の周辺に集中してい
れば、原本画像は改竄されていないものと判定し、類似
度正規化値ψが０の周辺に集中していれば、原本画像が
改竄されていると判定する。そして、その検証結果が、
原本検証手段２６から出力される。

【００５６】透かし入り画像データと電子透かしの透か
し数列の類似度σ₁は、前述したように、（２１）式に
よって求められる。この場合、透かし数列Ｗの各データ
ｗ_jは既知であり、｜α｜＜１であるために、検証対象
である画像データｖ_iの絶対値｜ｖ_i｜は、前記（１２
ａ）式から、次の（２４）式によって求めることができ
る。

【００５７】

【数３】 （２４）式において、ｓｉｇｎ（ｖ_i）は、ｖ_iの符号関
数である。

【００５８】（２４）式によって｜ｖ_i｜が求められる
と、（２２）式の埋め込み強度の総和σ₂は、次の（２
５）式によってを求められる。

【００５９】

【数４】 このようにして求められた電子透かしの埋め込み強度の
総和σ₂に基づいて、前記（２３）式によって、類似度
σ₁を正規化する。そして、原本検証手段２６は、類似
度正規化値φに基づいて、検証対象画像が改竄されてい
るかを判定する。

【００６０】この場合、図５に示すように、正規化され
た類似度σ₁が１の周辺に集中していれば、原本画像は
改竄されていないものと判定され、０の周辺に集中して
いれば、原本画像は改竄されていると判定される。そし
て、その検証結果が、原本検証手段２６から出力され
る。

【００６１】原本画像の検証手順について、さらに具体
的に説明する。なお、原本画像は、グレースケールの画
像であり、埋め込まれた透かし数列の個数をＮ₀とす
る。透かし入りの原本画像は、改竄されていない場合に
は、条件｜ｖ_i｜＞δでは、前記（２１）式から、次の
（２６ａ）式が得られる。そして、この（２６ａ）式
は、前述した（１２ａ）式の条件から、次の（２６ｂ）
式が得られる。さらに、この（２６ｂ）式において、平
均値が０である１または−１の乱数列は、画像データｖ
_jとは無相関であることを利用すると、次の（２６ｃ）
式が得られる。

【００６２】

【数５】 これに対して、原本画像に改竄が加えられている場合に
ついて考える。電子透かしが入れられた原本画像を逆デ
ータ変換して、白黒のグレースケールレベルとして局所
的に編集した後に、データ変換して元のフォーマットに
戻すことにより、電子透かし入り画像データを改竄する
と、この改竄による変化は、まず、周波数域画像データ
ＨＬ１に現われる。この周波数域画像データＨＬ１にお
いては、改竄によって、例えば、Ｎ₁番目のデータが、
閾値δを超えた状態、あるいは閾値δを下回った状態に
なっていると、（２１）式から、次の（２７ａ）式が得
られる。この（２７ａ）式における第２項は、改竄によ
って、埋め込まれた透かしデータが、透かしデータを埋
め込んだ当初の状態からずれた状態になっているため
に、相関関係がなく、ゼロになり、次の（２７ｂ）式が
得られる。さらに、各変数の相関関係を利用することに
より、（２７ｃ）式とされる。

【００６３】

【数６】 （２７ｃ）式を用いて得られる類似度σ₁を、（２５）
式によって得られた埋め込み強度の総和σ₂によって、
（２３）式に基づいて正規化する。この場合、Ｎ₀＞＞
Ｎ₁であるために、（２３）式に基づく類似度正規化値
φは、１よりも小さくなる。

【００６４】透かし数列を埋め込んだ原本画像を逆デー
タ変換し、原本画像に改竄を加えることなく、データ変
換して元のフォーマットに戻す処理をしても、透かし入
り画像データは、周波数の全域において、閾値δを超え
たり、下回ったりすることが、かなりの頻度で発生す
る。その原因は、逆データ変換およびデータ変換が、高
精度で実施されないことによる。実験によれば、このよ
うな場合には、改竄されていない原本画像を示す類似度
正規化値φの分布は、図５に示すように、０および１の
周辺に集中する。

【００６５】これに対して、図６（ａ）に示すように、
透かし入りの原本画像に対して、悪意を持って、逆デー
タ変換して特定の周波数域の画像データを改竄し、再
び、データ変換することにより、改竄した周波数域の画
像データ以外の部分を改竄しない状態としても、図６
（ｂ）に示すように、改竄された周波数域の画像データ
によって変化が発生する。その結果、類似度σ₁は、図
７に示すように、０に対して若干ずれた正の値の周辺に
集中することになる。これにより、悪意を持った原本画
像の改竄を検証することができる。

【００６６】検証対象画像がカラー画像の場合には、透
かしを埋め込む場合と同様に、ＲＧＢまたはＹＵＶフォ
ーマットの周波数域データを、１つの数列と見なして、
白黒画像と同様に改竄の有無を検証することができる。

【００６７】図８は、透かし入り画像を表示するために
使用される装置の一例を示す概略構成図である。透かし
入り画像データに基づく画像を表示する場合には、ま
ず、透かし入り画像Ｖ^*が透かし入り画像データ分離手
段３１に入力されて、この透かし入り画像データ分離手
段３１によって、画像ヘッダに保存された暗号化乱数シ
ード、閾値等のパラメータが透かし入り画像データＶ’
から分離される。透かし入り画像データ分離手段３１に
よって分離された透かし入り画像データＶ’は、原本画
像の復号化手段３２に与えられるとともに、逆データ変
換手段３５に与えられる。そして、逆データ変換手段３
５によって、透かし入り画像データ分離手段３１にて分
離された画像データＶ’は、前述した３階層の周波数域
毎に分割するウェーブレット変換とは逆のデータ変換で
ある逆ウェーブレット変換が実施される。

【００６８】従って、逆データ変換手段３５では、透か
しを埋め込む際のデータ変換手段１１と同様に、９／７
（９タップと７タップ）フィルタと呼ばれるハイパスフ
ィルタおよびローパスフィルタを使用している。使用さ
れるハイパスフィルタおよびローパスフィルタのパラメ
ータは、以下の通りである。

【００６９】ハイパスフィルタ：−0.037828、−0.0238
49、0.110624、0.377403、−0.852699、0.377403、0.11
0624、-0.023849、−0.037828。

【００７０】ローパスフィルタ：−0.064539、−0.0406
89、0.418092、0.788486、−0.418092、−0.040689、−
0.064539。

【００７１】逆データ変換手段３５では、低周波数域の
データに対しては、ローパスフィルタによってフィルタ
処理するとともに、高周波数域のデータに対しては、ハ
イパスフィルタによってフィルタ処理して逆ウェーブレ
ット変換する。すなわち、周波数域画像データＬＬ３、
ＨＬ３、ＨＨ３、ＬＨ３から、周波数域画像データＬＬ
２を得て、得られた周波数域画像データＬＬ２と、周波
数域画像データＨＬ２、ＨＨ２、ＬＨ２とによって、周
波数域画像データＬＬ１を得る。さらに、得られた周波
数域画像データＬＬ１と、周波数域画像データＨＬ１、
ＨＨ１、ＬＨ１とによって、画像が得られる。

【００７２】逆データ変換手段３５は、透かし入り画像
データ分離手段３１にて分離された画像データを、復号
化することなく、逆ウェーブレット変換する場合と、透
かし入り画像データ分離手段３１にて分離された画像デ
ータを、原本画像の復号化手段３２によって復号化され
た後に、逆ウェーブレット変換する場合とがある。

【００７３】画像データを、復号化することなく、逆ウ
ェーブレット変換する場合は、比較的精度の低い表示画
像が得られることになる。通常は、このように、暗号化
された画像データを復号化することなく得られた比較的
低い精度の表示画像であっても、特に問題はない。

【００７４】これに対して、高精度な表示画像を得る場
合には、透かし入り画像データ分離手段３１によって分
離された乱数シード、閾値等の暗号化データは、パラメ
ータ復号化手段３３に与えられて、このパラメータ復号
化手段３３によって復号化される。そして、復号化され
た乱数シード、閾値等のパラメータは、透かし数列生成
手段３４に与えられて、透かし数列生成手段３４にて、
透かし数列Ｗが生成される。透かし数列生成手段３４に
て生成された透かし数列Ｗは、原本画像復号化手段３２
に与えられる。

【００７５】原本画像復号化手段３２は、透かし数列生
成手段３４にて生成された透かし数列Ｗに基づいて、透
かし入り画像データを復号化し、復号化された画像デー
タが、逆データ変換手段３５によって、逆ウェーブレッ
ト変換される。この場合、逆データ変換手段３５は、透
かし数列生成手段３４にて生成された透かし数列Ｗに基
づいて、復号化された画像データを逆ウェーブレット変
換しているために、高精度の表示画像が得られる。

【００７６】本発明は、このように、圧縮処理されない
画像のみならず、ＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ等の圧縮／伸長処
理される画像に対しても、電子透かしを埋め込むことが
できる。図９は、ＪＰＥＧフォーマットの圧縮／伸長処
理される画像に対して電子透かしの埋め込みに使用され
る装置の概略構成図である。この電子透かしの埋め込み
装置は、データ変換手段４１において、離散コサイン変
換（ＤＣＴ）により、原本画像における画像データＸを
所定のデータ変換した後に、量子化処理手段４２によっ
て量子化処理し、透かしデータ埋め込み手段４３によっ
て、量子化処理データＵに対して透かし数列Ｗを埋め込
むようになっている。

【００７７】透かしデータ埋め込み手段４３には、乱数
列発生手段４５にて発生する擬似乱数列である透かし数
列Ｗが与えられており、透かしデータ埋め込み手段４３
は、量子化処理データＵに対して、透かし数列データＷ
を埋め込む。乱数列発生手段４５は、乱数シード発生手
段４４にて発生された初期条件としての乱数シードに基
づいて擬似乱数列を生成して、生成された擬似乱数列
が、透かし数列Ｗとして、透かしデータ埋め込み手段４
３に出力される。

【００７８】透かしデータ埋め込み手段４３の基本的な
機能は、図１に示す透かしデータ埋め込み手段１２と同
様である。また、乱数シード発生手段４４および乱数列
発生手段４５の機能は、図１に示す乱数シード発生手段
１３および乱数列発生手段１４と同様になっている。

【００７９】この場合、ＪＰＥＧ圧縮処理は、８×８画
素の領域毎に実施されるために、透かしデータ埋め込み
手段４３による量子化処理データＵ（＝ｕ₁，ｕ₂，…，
ｕ_i，…）に対する透かし数列データＷの埋め込みも、
８×８画素の領域毎に実施される。量子化処理手段４２
は、高周波数成分を削除して、低周波数成分を残すこと
により、データ量を削減する量子化処理を実施してい
る。高周波数成分のように明るさの変化が小さい場合に
は、低周波数成分のように明るさの変化が大きい場合に
比べて、人間の目では分かりにくいために、高周波数成
分を削除してデータ量を削減しても、特に問題はない。

【００８０】透かしデータ埋め込み手段４３では、各量
子化処理データＵ（＝ｕ₁、ｕ₂、…、ｕ_i、…、ｕ_n）に
対して、乱数列発生手段４５にて順次発生された透かし
数列データ（＝ｗ₁、ｗ₂、…、ｗ_j、…、ｗ_n）が、次の
（３１ａ）式に基づいて埋め込まれて、透かし入り画像
データｕ'_iとされる。

【００８１】 ｕ'_i＝ｕ_i＋ｉｎｔ（ｆ（ｕ_i）・ｗ_j） …（３１ａ） 但し、ｆ（ｕ_i）は、透かし数列データＷを埋め込む際
の埋め込み強度を示す実数関数であり、ｆ（ｕ_i）＝α
｜ｕ_i｜である。但し、α∈（−1，１）であり、αは実
数である。また、関数ｉｎｔは、実数を四捨五入して整
数とする関数である。

【００８２】この場合、得られる透かし入り量子化デー
タＵ’に対して実数閾値δが設定されており、ｉ番目に
得られた画像データｕ'_iが閾値δよりも大きくなってい
る場合（ｕ'_i＞δ）には、次の（３１ｂ）式に示すよう
に、次のｉ＋１番目の画像データｕ'_i+1を得るために、
乱数列発生手段４５にてｗ_jの次に発生した透かし数列
データｗ_j+1を埋め込む。これに対して、ｉ番目に得ら
れた画像データｕ'_iが閾値δ以下になっている場合
（ｕ'_i≦δ）には、（３１ｃ）式に示するように、次の
ｉ＋１番目の画像データｕ'_i+1を得るために、ｉ＋１番
目の量子化データｕ _i+1に対して、ｉ番目の量子化デー
タｕ_iに埋め込まれた透かし数列データｗ_jが、繰り返し
て埋め込まれる。

【００８３】ｕ'_i＞δの場合、 ｕ'_i+1＝ｕ_i+1＋ｉｎｔ（ｆ（ｕ_i+1）・ｗ_j+1） …（３１ｂ） ｕ'_i≦δの場合、 ｕ'_i+1＝ｕ_i+1＋ｉｎｔ（ｆ（ｕ_i+1）・ｗ_j） …（３１ｃ） （３１ａ）〜（３１ｃ）式は、それぞれ、前述した埋め
込み強度関数の式から、次の（３２ａ）〜（３２ｃ）と
される。

【００８４】 ｕ'_i＝ｕ_i＋ｉｎｔ（α・｜ｕ_i｜・ｗ_j） …（３２ａ） 但し、ｕ'_i＞δ の場合 ｕ'_i+1＝ｕ_i+1＋ｉｎｔ（α・｜ｕ_i+1｜・ｗ_j+1） …（３２ｂ） ｕ'_i≦δの場合 ｕ'_i+1＝ｕ_i+1＋ｉｎｔ（α・｜ｕ_i+1｜・ｗ_j） …（３２ｃ） このようにして透かし入り画像データｕ'_iが順番に得ら
れると、得られた透かし入り画像データｕ'_iが、エンコ
ーダー４６によって、ハフマン符号化によるエンコード
処理される。そして、レジスタ符号発生器の乱数シー
ド、閾値等のパラメータが、例えばＳＲＡ方法によって
暗号化されて、透かし入り画像データの画像ヘッダに保
存される。これにより、電子透かしの埋め込みが終了す
る。

【００８５】図１０は、意識的な改竄を容易に検出でき
るように、まず、Ｕ信号の全画面に電子透かしを埋め込
んだ後に、Ｙ信号およびＶ信号に、電子透かしを埋め込
む構成を示している。なお、このように、Ｕ信号、Ｙ信
号、Ｖ信号の順番に電子透かしを埋め込む構成に限ら
ず、Ｙ信号、Ｕ信号、Ｖ信号の順番、あるいはＶ信号、
Ｙ信号、Ｕ信号の順番に電子透かしを埋め込むようにし
てもよい。

【００８６】図１１は、このようにして得られる透かし
入り画像の画像データが改竄されていないことを検証す
るための装置の一例を示す概略構成図である。この装置
では、透かし入り画像の原本検証を実施する場合に、ま
ず、検証対象画像データにおける画像ヘッダに保存され
た暗号化乱数シード、閾値等のパラメータが、画像デー
タ分離手段５１によって、透かし入り画像データＵ’か
ら分離される。そして、透かし入り画像データ分離手段
５１によって分離された画像データＵ’は、原本画像復
号化手段５２を介して、画像データと電子透かしとの相
関関係を計算する相関関係計算手段５３に与えられる。

【００８７】他方、透かし入り画像データ分離手段５１
によって分離された乱数シード、閾値等のパラメータの
暗号化データは、パラメータ復号化手段５４に与えられ
て、このパラメータ復号化手段５４によって復号化され
る。そして、復号化された乱数シード、閾値等のパラメ
ータは、透かし数列生成手段５５に与えられて、透かし
数列生成手段５５にて、透かし数列Ｗが生成される。そ
して、透かし数列生成手段５５にて生成された透かし数
列Ｗは、相関値計算手段５３に与えられる。

【００８８】相関値計算手段５３は、透かし入り画像デ
ータＵ’と、透かし数列生成手段５５にて生成された透
かし数列データＷとに基づいて、検証対象画像データと
電子透かしとの相関値を計算する。

【００８９】透かし入り画像データと発生された乱数と
の積和（類似度）σ₁は、次の（３３）式によって求め
られる。

【００９０】

【数７】 この場合、透かし数列Ｗの各データｗ_jは既知であり、
｜α｜＜１であるために、認証対象である周波数域画像
データｕ_iの絶対値｜ｕ_i｜は、前記（１２ａ）式から、
次の（３４）式によって求めることができる。

【００９１】

【数８】 （３４）式において、ｓｉｇｎ（ｕ_i）は、ｕ_iの符号関
数である。

【００９２】（３４）式によって｜ｕ_i｜が求められる
と、相関値の正規化処理手段５６は、（３５）式に基づ
いて、埋め込み強度の総和σ₂が求められる。

【００９３】

【数９】 また、埋め込み強度の総和σ₂は、前述した埋め込み強
度関数から、次の（３６）式となる。

【００９４】

【数１０】 このようにして求められた埋め込み強度の総和σ₂に基
づいて、相関値の正規化処理手段５６は、類似度σ₁を
正規化する。類似度正規化値φは、次の（３７）式によ
って得られる。

【００９５】φ＝σ₁／σ₂ …（３７） そして、原本検証手段５７は、類似度正規化値φに基づ
いて、原本画像が改竄されているかを判定する。この場
合、正規化された類似度σ₁が１の周辺に集中していれ
ば、原本画像は改竄されていないと判定され、０の周辺
に集中していれば、原本画像が改竄されていると判定さ
れる。そして、その検証結果が、原本検証手段５７から
出力される。

【００９６】図１２は、得られる透かし入り画像を表示
するために使用される装置の一例を示す概略構成図であ
る。透かし入り画像データに基づく画像を表示する場合
には、まず、透かし入り画像Ｕ^*が透かし入り画像デー
タ分離手段６１に与えられて、透かし入り画像データ分
離手段６１によって、画像ヘッダに保存された乱数シー
ド、閾値等の暗号化パラメータが分離される。透かし入
り画像データ分離手段６１によって分離された透かし入
り画像データＵ’は、デコーダー６２を介して、原本画
像の復号化手段６５に与えられるとともに、逆量子化お
よびデータ変換手段６６に与えられる。そして、逆量子
化および逆データ変換手段６６によって、画像データ
Ｕ’は、逆量子化および逆データ変換される。

【００９７】逆量子化および逆データ変換手段６６で
は、量子化処理手段４２とは反対の手順によって逆量子
化するとともに、電子透かしを埋め込む際のデータ変換
手段４１とは逆の手順によって、周波数を逆データ変換
している。

【００９８】逆量子化および逆データ変換手段３５は、
デコーダー６２からの出力を、直接、逆量子化処理およ
び逆データ変換して伸長する場合には、比較的精度の低
い表示画像が得られることになる。通常は、このよう
に、暗号化された画像データを原本画像に復号化するこ
となく得られた比較的低い精度の表示画像であっても、
特に問題はない。

【００９９】これに対して、高精度な表示画像を得る場
合には、透かし入り画像データ分離手段６１によって分
離された乱数シード、閾値等の暗号化データは、パラメ
ータ復号化手段６３に与えられて、このパラメータ復号
化手段６３によって復号化される。そして、復号化され
た乱数シード、閾値等のパラメータは、透かし数列生成
手段６４に与えられて、透かし数列生成手段６４にて、
透かし数列Ｗが生成される。透かし数列生成手段６４に
て生成された透かし数列Ｗは、原本画像復号化手段６５
に与えられる。

【０１００】原本画像復号化手段６５は、透かし数列生
成手段６４にて生成された透かし数列Ｗに基づいて、透
かし入り画像データを復号化し、復号化された画像デー
タが、逆量子化および逆データ変換手段６５によって、
逆量子化および逆データ変換される。この場合、逆デー
タ変換手段６５は、前記(３４）式に基づく次の（３
８）式から、逆量子化および逆データ変換する。

【０１０１】 ｕ_i＝ｓｉｇｎ（ｕ'_i）｜ｕ_i｜ …（３８） このように、透かし数列生成手段６４にて生成された透
かし数列データＷに基づいて、復号化された画像データ
を逆量子化および逆データ変換しているために、高精度
の表示画像が得られる。

【０１０２】ＭＰＥＧフォーマットでの電子透かしの埋
め込み、原本検証、画像表示も、基本的には、ＪＰＥＧ
フォーマットと同様であるが、図１３に示すように、電
子透かしを、より効果的に埋め込むために、Ｋフレーム
の画面を１本のデータと見なして処理することもでき
る。

【０１０３】なお、電子透かしの隠匿性をさらに高める
ためには、シフトレジスタ符号発生器の初期条件である
乱数シードの生成をランダムに発生させる構成、シフト
レジスタ符号発生器における係数を可変にする構成以外
にも、電子透かしを埋め込む際の閾値を複数化する構
成、透かし数列の埋め込みを適当な間隔をあけて実施す
る構成等とするようにしてもよく、この場合には、電子
透かし情報の隠匿性がさらに向上する。

【０１０４】

【発明の効果】本発明の電子透かし埋め込み方法は、こ
のように、埋め込まれる電子透かしによって画像の画質
に影響を与えるおそれがなく、しかも、偽造が容易でな
く、画像を圧縮／伸長処理する場合にも適用できる。

【０１０５】また、本発明のオリジナルデータの検証方
法および装置は、電子透かしが埋め込まれたディジタル
データが改竄されているかを容易に検証することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子透かしの埋め込み方法の実施に使
用される装置の一例を示す概略構成図である。

【図２】白黒スケールの原本画像の画像データに対して
３階層のウェーブレット変換処理によって、データ変換
することにより、周波数域を分割した結果を、２次元周
波数領域によって示す図である。

【図３】（ａ）は、乱数列発生手段の具体例として、平
均値０の擬似ランダム乱数を生成させるために使用され
るｎ段のレジスタ符号発生器を示す概略構成図、（ｂ）
は、レジスタ符号発生器を簡単に説明するために、４段
のシフトレジスタによって構成されたレジスタ符号発生
器を示す概略構成図である。

【図４】透かし入り画像の画像データが改竄されていな
いことを検証する装置の一例を示す概略構成図である。

【図５】正規化された類似度σ₁によって原本画像が改
竄されたかを検証する場合の判定基準を示すグラフであ
る。

【図６】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、画像データ
を改竄した場合における周波数域画像データの変化を示
す概略図である。

【図７】その場合における正規化された類似度σ１を示
すグラフである。

【図８】透かし入り画像を表示するために使用される装
置の一例を示す概略構成図である。

【図９】ＪＰＥＧフォーマットの圧縮／伸長処理される
画像に対して電子透かしの埋め込みに使用される装置の
概略構成図である。

【図１０】意識的な改竄の検出が容易になるように、Ｕ
信号の全画面に電子透かしを埋め込んだ後に、Ｙ信号お
よびＶ信号の順に電子透かしを埋め込む場合の説明図で
ある。

【図１１】透かし入り画像の画像データが改竄されてい
ないことを検証する装置の一例を示す概略構成図であ
る。

【図１２】透かし入り画像を表示するために使用される
装置の一例を示す概略構成図である。

【図１３】ＭＰＥＧフォーマットでの電子透かしの埋め
込みをする際の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１１ データ変換手段 １２ 透かしデータ埋め込み手段 １３ 乱数シード発生手段 １４ 乱数列発生手段 ２１ 透かし入り画像データ分離手段 ２２ 相関関係計算手段 ２３ 復号化手段 ２４ 透かし数列生成手段 ２５ 相関値の正規化処理手段 ２６ 原本検証手段 ３１ 画像データ分離手段 ３２ 原本画像の復号化手段 ３３ パラメータ復号化手段 ３４ 透かし数列生成手段 ３５ 逆データ変換手段 ４１ データ変換手段 ４２ 量子化処理手段 ４３ 透かしデータ埋め込み手段 ４４ 乱数シード発生手段 ４５ 乱数列発生手段 ４６ エンコーダ ５１ 透かし入り画像データ分離手段 ５２ 原本画像復号化手段 ５３ 相関関係計算手段 ５４ パラメータ復号化手段 ５５ 透かし数列生成手段 ５６ 相関値の正規化処理手段 ５７ 原本検証手段 ６１ 透かし入り画像データ分離手段 ６２ デコーダー ６３ パラメータ復号化手段 ６４ 透かし数列生成手段 ６５ 逆データ変換手段

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆターム(参考） 5B057 CA01 CA02 CA08 CB01 CB02 CB08 CB19 CE08 CG01 5C063 AB03 AB07 AC01 AC05 DA20 DB09 5C076 AA14 BA06 BA09 5J104 AA14 NA14 NA15

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オリジナルデータをデータ変換するデー
   タ変換工程と、 乱数シードを用いて生成された擬似乱数を透かし数列と
   して、データ変換されたオリジナルデータに対して順次
   埋め込んで順番に透かし入りデータとする際に、得られ
   た透かし入りデータと予め設定された閾値と比較して、
   その比較結果に基づいて、次の透かし入りデータを得る
   ために埋め込まれる透かし数列のデータを変更する透か
   しデータ埋め込み工程と、 前記乱数シードおよび閾値を、暗号化してヘッダに保存
   する工程と、 を包含することを特徴とする電子透かしの埋め込み方
   法。
2. 【請求項２】 前記データ変換は、ウェーブレット変換
   である請求項１に記載の電子透かし埋め込み方法。
3. 【請求項３】 前記オリジナルデータは、ＪＰＥＧフォ
   ーマット画像またはＭＰＥＧフォーマット画像であり、
   データ変換された後に量子化される請求項１に記載の電
   子透かし埋め込み方法。
4. 【請求項４】 前記データ変換は、離散コサイン変換で
   ある請求項３に記載の電子透かし埋め込み方法。
5. 【請求項５】 オリジナルデータをデータ変換するデー
   タ変換手段と、 乱数シードを用いて生成された擬似乱数を透かし数列と
   して、データ変換されたオリジナルデータに対して順次
   埋め込んで順番に透かし入りデータとする際に、得られ
   た透かし入りデータと予め設定された閾値と比較して、
   その比較結果に基づいて、次の透かし入りデータを得る
   ために埋め込まれる透かし数列のデータを変更する透か
   しデータ埋め込み手段と、 前記乱数シードおよび閾値を、暗号化して画像ヘッダに
   保存する手段と、 を具備することを特徴とする電子透かしの埋め込み装
   置。
6. 【請求項６】 前記データ変換は、ウェーブレット変換
   である請求項５に記載の電子透かし埋め込み装置。
7. 【請求項７】 前記ディジタルデータは、ＪＰＥＧフォ
   ーマット画像またはＭＰＥＧフォーマット画像であり、
   データ変換された後に量子化される請求項５に記載の電
   子透かし埋め込み装置。
8. 【請求項８】 前記データ変換は、離散コサイン変換で
   ある請求項７に記載の電子透かし埋め込み方法。
9. 【請求項９】 請求項１〜４に記載された方法によって
   電子透かしが埋め込まれたオリジナルデータの認証方法
   であって、 ヘッダに保存された透かし数列に関する暗号化されたパ
   ラメータをオリジナルデータから分離する工程と、 分離されたパラメータを復号化して、透かし数列を生成
   する工程と、 生成された透かし数列と透かし入り画像データの類似度
   を正規化して正規化された類似度に基づいてオリジナル
   データが改竄されたかを検証する検証工程と、 を包含することを特徴とするオリジナルデータの検証方
   法。
10. 【請求項１０】 請求項１〜４に記載された方法によっ
    て電子透かしが埋め込まれたオリジナルデータの検証装
    置であって、 ヘッダに保存された透かし数列に関する暗号化されたパ
    ラメータをオリジナルデータから分離する手段と、 分離されたパラメータを復号化して、透かし数列を生成
    する手段と、 生成された透かし数列と透かし入り画像データの類似度
    を正規化して正規化された類似度に基づいてオリジナル
    データが改竄されたかを検証する検証手段と、を具備す
    ることを特徴とするオリジナルデータの検証装置。