JP2002335392A - Electronic watermark detection processing unit, electronic watermark embedding processing unit, and electronic watermark detection processing method, electronic watermark embedding processing method, and program - Google Patents
Electronic watermark detection processing unit, electronic watermark embedding processing unit, and electronic watermark detection processing method, electronic watermark embedding processing method, and programInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、画像等のデータに
著作権情報、編集情報などの付加情報の処理、具体的に
は、例えば画像中に通常の観察状態では認識困難な付加
情報として埋め込まれた電子透かし(ウォーターマー
ク:Digital Watermarkingまたは、Data Hidingとも呼ば
れる)の検出、埋め込み処理を実行する電子透かし検出
処理装置、電子透かし埋め込み処理装置、および電子透
かし検出処理方法、電子透かし埋め込み処理方法、並び
にプログラムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to processing of additional information such as copyright information and editing information in data of an image or the like, more specifically, for example, embedded in an image as additional information which is difficult to recognize in a normal observation state. Digital watermark (watermark: also referred to as Data Hiding), a digital watermark detection processing device that performs an embedding process, a digital watermark embedding processing device, and a digital watermark detection processing method, a digital watermark embedding processing method, And the program.
【0002】[0002]
【従来の技術】デジタル技術の進歩に伴い、記録、再生
処理の繰り返し実行による画質劣化、音質劣化等の発生
しないデジタル記録再生装置が普及し、また一方では、
様々な画像、音楽等のデジタテルコンテンツがDVD,
CDなどの媒体またはネットワーク等を通じて配信、流
通可能な状態となってきている。2. Description of the Related Art With the advancement of digital technology, digital recording / reproducing apparatuses that do not cause image quality deterioration and sound quality deterioration due to repeated execution of recording and reproduction processing have become widespread.
Various digital and digital contents such as music, DVD,
It can be distributed and distributed through media such as CDs or networks.
【0003】デジタル記録再生では、アナログ記録再生
と異なり、記録再生処理を繰り返し実行してもデータの
劣化が発生しないため、オリジナルデータと同様の品質
が保たれる。このようなデジタル記録再生技術の普及は
不正コピーの氾濫を招く結果となり、著作権の保護とい
う観点から大きな問題となっている。In digital recording / reproducing, unlike analog recording / reproducing, data deterioration does not occur even if recording / reproducing processing is repeatedly executed, so that the same quality as original data is maintained. The spread of such digital recording / reproducing technology has resulted in the proliferation of illegal copying, and is a serious problem from the viewpoint of copyright protection.
【0004】デジタルコンテンツについての不正な複製
(コピー)による著作権侵害に対処するため、デジタル
コンテンツに複製制御のための複製制御情報を付加し、
コンテンツの記録再生時に複製制御情報を読み取り、読
み取られた制御情報に従った処理を実行することにより
不正な複製を防止する構成が提案されている。In order to cope with copyright infringement due to unauthorized duplication (copy) of digital content, copy control information for copy control is added to the digital content,
There has been proposed a configuration in which duplication control information is read at the time of recording and reproduction of content, and a process according to the read control information is executed to prevent unauthorized duplication.
【0005】コンテンツ複製制御態様には様々な態様が
あるが、例えば代表的方式として、CGMS(Copy
Generation Management Sys
tem;コピー・ジェネレーション・マネージメント・
システム)方式がある。このCGMS方式は、アナログ
映像信号(CGMS−Aと呼ばれる)であれば、その輝
度信号の垂直ブランキング期間内の特定の1水平区間、
例えばNTSC信号の場合には、第20水平区間の有効
映像部分に重畳する20ビットの付加情報のうちの2ビ
ットを複製制御用の情報として重畳し、また、デジタル
映像信号(CGMS−Dと呼ばれる)であれば、デジタ
ル映像データに挿入付加する付加情報として、複製制御
用の2ビットの情報を含めて伝送する方式である。There are various modes of content copy control. For example, as a typical method, CGMS (Copy
Generation Management Sys
tem; copy generation management
System) system. In the CGMS method, if an analog video signal (referred to as CGMS-A), a specific horizontal section within a vertical blanking period of the luminance signal,
For example, in the case of an NTSC signal, two bits of the 20-bit additional information to be superimposed on the effective video portion in the twentieth horizontal section are superimposed as duplication control information, and a digital video signal (referred to as CGMS-D). ), The transmission method includes 2-bit information for duplication control as additional information to be inserted and added to digital video data.
【0006】このCGMS方式の場合の2ビットの情報
(以下、CGMS情報という)の意味内容は、[00]
……複製可能[10]……1回複製可能(1世代だけ複
製可能)[11]……複製禁止(絶対複製禁止)であ
る。The meaning of 2-bit information (hereinafter referred to as CGMS information) in the case of the CGMS system is [00]
... Duplicatable [10]... Duplicate once (only one generation can be duplicated) [11]... Duplicate prohibited (absolute duplicate prohibited).
【0007】上述のCGMS方式は代表的な複製制御方
式の1例であり、他にもコンテンツの著作権保護のため
の方式が様々ある。例えば放送局が行なうデジタル放送
などでは、デジタルデータを構成するトランスポートス
トリーム(TS)パケットに含まれる番組配列情報(S
I:Service Information)内にデジタル複製制御記述
子(Digital Copy Control Descriptor)を格納し、受
信機器において受信したデータを記録装置に記録する際
に記述子に従った複製世代制御を行なう方式がある。The above-mentioned CGMS system is an example of a typical copy control system, and there are various other systems for protecting the copyright of contents. For example, in digital broadcasting performed by a broadcasting station, program sequence information (S) included in a transport stream (TS) packet constituting digital data.
There is a method in which a digital copy control descriptor (Digital Copy Control Descriptor) is stored in I: Service Information, and the copy generation control according to the descriptor is performed when data received by the receiving device is recorded in the recording device.
【0008】しかし、上述の制御情報は例えばコンテン
ツのヘッダ等にビットデータとして付加されるものであ
り、付加されたデータの改竄の可能性を完全に排除する
ことが困難である。データ改竄の可能性の排除という点
で有利な構成が電子透かし(ウォーターマーク)であ
る。電子透かし(ウォーターマーク)は、通常のコンテ
ンツ(画像データまたは音声データ)の再生状態では視
覚あるいは知覚困難であり、電子透かしの検出、埋め込
みは特定のアルゴリズムの実行、または特定のデバイス
による処理によってのみ可能となる。受信器、記録再生
装置等におけるコンテンツ処理時に電子透かし(ウォー
ターマーク(WM))を検出して、電子透かしに従った
制御を行なうことにより、より信頼度の高い制御が可能
となる。However, the above-mentioned control information is added as bit data to, for example, a header of the content, and it is difficult to completely eliminate the possibility of falsification of the added data. An advantageous configuration in terms of eliminating the possibility of data tampering is a digital watermark. Digital watermarks (watermarks) are difficult to see or perceive during normal content (image data or audio data) playback, and detection and embedding of digital watermarks can only be performed by executing a specific algorithm or processing by a specific device. It becomes possible. By detecting a digital watermark (watermark (WM)) at the time of content processing in a receiver, a recording / reproducing device, and the like, and performing control in accordance with the digital watermark, control with higher reliability can be performed.
【0009】電子透かし(ウォーターマーク(WM))
によってコンテンツに埋め込まれる情報としては、上述
の複製制御情報に限らず、コンテンツの著作権情報、コ
ンテンツ加工情報、コンテンツ構成情報、コンテンツ処
理情報、コンテンツ編集情報、あるいはコンテンツ再生
処理方式等、様々な情報が埋め込み可能であり、例えば
コンテンツの編集処理時に編集情報を埋め込み、各編集
ステップにおいて、電子透かしを参照して処理ステップ
を確認することなどが行なわれる。このような編集情報
は、例えばコンテンツの編集ステップ毎にコンテンツに
対して新たな電子透かしとして埋め込まれ、最終的にコ
ンテンツから取り除かれるなどの処理が行なわれる。Digital watermark (watermark (WM))
The information embedded in the content is not limited to the above-described copy control information, and various information such as the copyright information of the content, the content processing information, the content configuration information, the content processing information, the content editing information, and the content reproduction processing method. Can be embedded. For example, the editing information is embedded at the time of editing the content, and in each editing step, the processing step is confirmed by referring to the digital watermark. For example, such editing information is embedded in the content as a new digital watermark in the content at each editing step, and is finally removed from the content.
【0010】[電子透かしの埋め込み]データに対する
電子透かしの埋め込みおよび検出態様としては様々な手
法が提案されている。ここで適用する電子透かしは、元
信号としてのデータ、例えば画像のもつ統計的性質に基
づいた手法であり、この画像のもつ統計的性質に基づい
た電子透かしの埋め込み処理について説明する。電子透
かしの埋め込み対象となる元画像をP、元画像Pに対し
て埋め込む電子透かしパターンをWとする。このとき、
電子透かしパターンをWは、下式の性質を満たすものと
する。[Embedding Digital Watermark] Various methods have been proposed for embedding and detecting a digital watermark in data. The digital watermark applied here is a method based on data as an original signal, for example, a statistical property of an image, and an embedding process of a digital watermark based on the statistical property of the image will be described. It is assumed that an original image to be embedded with an electronic watermark is P, and an electronic watermark pattern to be embedded in the original image P is W. At this time,
The digital watermark pattern W satisfies the following property.
【0011】[0011]
【数1】 (Equation 1)
【0012】例として、元画像Pと、電子透かしパター
ンWを下式のようにおく。すなわち、As an example, an original image P and a digital watermark pattern W are set as in the following equation. That is,
【0013】[0013]
【数2】 (Equation 2)
【0014】ただし、上記式では、簡単のため元画像P
の大きさを5×4ピクセルとしている。画像では隣り合
うピクセルは一般的に近い値を持つという性質があるこ
とから、元画像Pの隣り合う各要素を近い値として設定
してある。上記[数2]に示す例では、元画像Pと電子
透かしパターンWの大きさを同じに設定したが、元画像
Pと電子透かしパターンWの大きさは、必ずしも同じ大
きさである必要はない。同じ大きさでないときは元画像
と電子透かしパターンの重なっている部分について演算
を施すことになる。However, in the above equation, for simplicity, the original image P
Is 5 × 4 pixels. In an image, adjacent pixels generally have a property of having close values, and therefore, each adjacent element of the original image P is set as a close value. In the example shown in [Equation 2], the size of the original image P and the digital watermark pattern W are set to be the same, but the sizes of the original image P and the digital watermark pattern W do not necessarily need to be the same. . If they are not the same size, an operation is performed on the portion where the original image and the digital watermark pattern overlap.
【0015】電子透かしの埋め込み処理は下式に基づい
て実行される。The digital watermark embedding process is executed based on the following equation.
【0016】[0016]
【数3】M=P+W## EQU3 ## M = P + W
【0017】ここで、Mは元画像Pに対して電子透かし
パターンWを埋め込んだ画像を示す。Mの値は、前記の
[数2]に示す例では次のように計算される。Here, M indicates an image in which a digital watermark pattern W is embedded in the original image P. The value of M is calculated as follows in the example shown in the above [Equation 2].
【0018】[0018]
【数4】 (Equation 4)
【0019】[電子透かしの検出]電子透かしの検出は
この電子透かしパターンWを用いる。電子透かしWの埋
め込まれていない元画像Pに対する電子透かしの検出を
下式のように定義する。[Digital Watermark Detection] The digital watermark pattern W is used for digital watermark detection. The detection of a digital watermark for the original image P in which the digital watermark W is not embedded is defined as shown below.
【0020】[0020]
【数5】x=P・WX = P · W
【0021】と定義する。ここで演算子“・”は行列の
内積であり、xは元画像Pと電子透かしパターンWとの
内積値である。Is defined as Here, the operator “·” is the inner product of the matrix, and x is the inner product value of the original image P and the digital watermark pattern W.
【0022】電子透かしパターンの要素の総和が0であ
ること([数1]参照のこと)と、画像の隣り合うピク
セルは一般に近い値を持つ傾向があることから、内積値
xは0の近傍値となる。上記[数2]に示した例では、
その内積値は以下のようになる。Since the sum total of the elements of the digital watermark pattern is 0 (see [Equation 1]) and the neighboring pixels of the image tend to have generally close values, the inner product value x is close to 0. Value. In the example shown in [Equation 2] above,
The inner product value is as follows.
【0023】[0023]
【数6】 (Equation 6)
【0024】次に、電子透かしの埋め込まれている画像
Mに対して同様の演算を施す。電子透かしWの埋め込ま
れている画像Mに対する電子透かしの検出は、上記と同
様、下記式に従って内積値x’を求める。Next, the same operation is performed on the image M in which the digital watermark is embedded. In the detection of the digital watermark for the image M in which the digital watermark W is embedded, the inner product value x 'is obtained in accordance with the following equation in the same manner as above.
【0025】[0025]
【数7】 (Equation 7)
【0026】元画像Pと電子透かしパターンWとの内積
値が0の近傍値になるのに対し、電子透かしの埋め込ま
れた画像Mと電子透かしパターンWとの内積値x’は、
電子透かしパターンW自身の内積値の近傍となる。すな
わち、下記式[数8]に示すようになる。While the inner product value of the original image P and the digital watermark pattern W becomes a value close to 0, the inner product value x ′ of the image M with the embedded digital watermark and the digital watermark pattern W is
This is near the inner product value of the digital watermark pattern W itself. That is, the following equation (8) is obtained.
【0027】[0027]
【数8】W・W[Equation 8] WW
【0028】上記式[数8]の近傍の値となる。この内
積値W・Wは電子透かしの埋め込み強度の尺度として利
用できる。電子透かしパターンを埋め込む際に目標とす
る内積値W・Wが大きいとき電子透かしの埋め込み強度
が「強い」と表現し、内積値W・Wが小さいとき電子透
かしの埋め込み強度が「弱い」と表現する。The value is in the vicinity of the above equation [8]. The inner product value W · W can be used as a measure of the embedding strength of the digital watermark. When the target inner product value W · W when embedding the digital watermark pattern is large, the embedding strength of the digital watermark is expressed as “strong”, and when the inner product value W · W is small, the embedding strength of the digital watermark is expressed as “weak”. I do.
【0029】また、元画像Pと電子透かしパターンWの
内積値x、電子透かしの埋め込まれた画像Mと電子透か
しパターンWとの内積値x’の絶対値が大きな値となる
とき電子透かしの検出強度が「強い」と表現し、内積値
xや内積値x’の絶対値が小さな値となるとき電子透か
しの検出強度が「弱い」と表現する。When the absolute value of the inner product value x of the original image P and the digital watermark pattern W and the inner product value x 'of the digital watermark embedded image M and the digital watermark pattern W are large, the digital watermark detection is performed. The strength is expressed as “strong”, and when the absolute value of the inner product value x or the inner product value x ′ becomes a small value, the detection strength of the digital watermark is expressed as “weak”.
【0030】また、電子透かしの検出強度が強いことを
画像と電子透かしパターンとの相関が「大きい」又は
「高い」、電子透かしの検出強度が弱いことを画像と電
子透かしパターンとの相関が「小さい」又は「低い」と
表現することもある。The correlation between the image and the digital watermark pattern is “large” or “high” when the detection strength of the digital watermark is high, and the correlation between the image and the digital watermark pattern is “high” when the detection strength of the digital watermark is low. Sometimes described as "small" or "low".
【0031】元画像Pと電子透かしパターンWの内積値
x、電子透かしの埋め込まれた画像Mと電子透かしパタ
ーンWとの内積値x’を様々な画像において求めると、
それらの相対頻度分布は確率密度関数fとf’によって
表され、図1のようになる。When the inner product value x of the original image P and the digital watermark pattern W and the inner product value x ′ of the image M with the embedded digital watermark and the digital watermark pattern W are obtained in various images,
Those relative frequency distributions are represented by probability density functions f and f ′, and are as shown in FIG.
【0032】画像に電子透かしが埋め込まれているかど
うかを判断する際は、電子透かしの埋め込まれていない
画像Pと電子透かしパターンWとの内積値xが0を中心
に分布することと、電子透かしが埋め込まれている画像
Mと電子透かしパターンWとの内積値x’が電子透かし
パターンW自身の内積値であるW・Wを中心に分布する
ことを利用する。電子透かしの有無を確認したい画像と
電子透かしパターンWとの内積値x”を求め、ある閾値
(th)に対する比較を行ない電子透かしパターンの有
無の判別を行なう。具体的には下式が適用可能である。When determining whether or not a digital watermark is embedded in an image, the inner product value x between the image P without the digital watermark and the digital watermark pattern W is distributed around 0, and Is utilized in that the inner product value x ′ between the image M in which is embedded and the digital watermark pattern W is distributed around WW which is the inner product value of the digital watermark pattern W itself. The inner product value x "of the image for which the presence or absence of a digital watermark is to be confirmed and the digital watermark pattern W are obtained, and a comparison is made with respect to a certain threshold (th) to determine the presence or absence of a digital watermark pattern. It is.
【0033】[0033]
【数9】x”<th then no-watermark x”≧th then watermarked[Expression 9] x "<th then no-watermark x" ≧ th then watermarked
【0034】上記式は、電子透かしの有無を確認したい
画像と電子透かしパターンWとの内積値x”が閾値(t
h)より小であるときは電子透かしパターンの埋め込み
なし。内積値x”が閾値(th)以上であるときは電子
透かしパターンの埋め込みありと判定することを示して
おり、図示すると図2のようになる。In the above equation, the inner product value x ″ between the image whose digital watermark is to be checked and the digital watermark pattern W is determined by the threshold value (t
h) If smaller, no digital watermark pattern is embedded. When the inner product value x ″ is equal to or larger than the threshold value (th), it indicates that it is determined that an electronic watermark pattern is embedded, and FIG. 2 is illustrated.
【0035】この閾値(th)は内積値xの確率密度関
数fと内積値x’の確率密度関数f’の統計的性質から
定める値である。電子透かしが埋め込まれていないにも
かかわらず閾値(th)を超えること、つまり電子透か
しが埋め込まれていないにもかかわらず電子透かしが埋
め込まれていると判定することを“false positive”と
いう。逆に電子透かしが埋め込まれているにもかかわら
ず閾値に満たないこと、つまり電子透かしが埋め込まれ
ているにもかかわらず電子透かしが埋め込まれていない
と判定することを“false negative”という。This threshold (th) is a value determined from the statistical properties of the probability density function f of the inner product value x and the probability density function f 'of the inner product value x'. The case where the digital watermark is not embedded but the threshold value (th) is exceeded, that is, the determination that the electronic watermark is embedded even though the electronic watermark is not embedded is called “false positive”. Conversely, the fact that the digital watermark is embedded but the threshold is not satisfied, that is, the determination that the digital watermark is not embedded despite the embedded digital watermark is called “false negative”.
【0036】このような誤判定である“false positiv
e”になる確率pFPと“false negative”になる確率p
FNを定めると閾値(th)は定まる。但し、確率密度関
数f’の分布の中心位置W・Wが十分に大きくないと確
率pFPと確率pFNをともに満足させることが不可能にな
りうる。そこで、電子透かしパターンWの元画像への埋
め込み処理を上記式[数3]から下式に変更する。すな
わち、"False positiv" which is such an erroneous judgment
e ”probability p FP and“ false negative ”probability p
When the FN is determined, the threshold (th) is determined. However, if the center position WW of the distribution of the probability density function f 'is not sufficiently large, it may be impossible to satisfy both the probability p FP and the probability p FN . Therefore, the process of embedding the digital watermark pattern W in the original image is changed from the above equation [Equation 3] to the following equation. That is,
【0037】[0037]
【数10】M=P+cW## EQU10 ## M = P + cW
【0038】に変更する。上記式において、cは負でな
いスカラー値である。この変更に伴い、電子透かしの埋
め込み強度を電子透かしパターンW自身の内積値W・W
から、スカラー値を乗じたcW・Wとする。Is changed to In the above equation, c is a non-negative scalar value. With this change, the embedding strength of the digital watermark is changed to the inner product value W · W of the digital watermark pattern W itself.
From cW · W multiplied by the scalar value.
【0039】閾値を定めるためには、まず電子透かしを
用いるアプリケーションにて必要とされる確率pFPと確
率pFNを定め、そのときの境界値thFPと境界値thFN
を定める。このとき、下式が満足されていることが必要
である。In order to determine the threshold value, first, a probability p FP and a probability p FN required for an application using digital watermarking are determined, and a boundary value th FP and a boundary value th FN at that time are determined.
Is determined. At this time, it is necessary that the following expression is satisfied.
【0040】[0040]
【数11】thFP≦thFN [Equation 11] th FP ≦ th FN
【0041】次に、上記式thFP≦thFNを満たすよう
に確率密度関数fと確率密度関数f’の統計的性質を勘
案しながら確率密度関数f’の中心位置cW・Wを定め
る。最後に閾値(th)を定める。閾値(th)のとり
得る範囲は図3の通りである。Next, the center position cW · W of the probability density function f ′ is determined in consideration of the statistical properties of the probability density function f and the probability density function f ′ so as to satisfy the above expression th FP ≦ th FN . Finally, a threshold (th) is determined. The range that the threshold (th) can take is as shown in FIG.
【0042】電子透かしパターンWを元画像Pに埋め込
む際、元画像Pに対する変更が多ければ多いほど、つま
りcW・Wが大きければ大きいほど、画像の受けるダメ
ージは大きくなる。そこで、cW・Wが所望の確率pFP
と確率pFNを満たし、かつ、cW・Wが最小となるよう
にスカラー値cを定めることが一般的である。つまり下
式に示す関係が成立する。これは具体的には図4に示す
関係となる。When embedding the digital watermark pattern W in the original image P, the more the change to the original image P is made, that is, the larger the cW · W is, the greater the damage to the image is. Then, cW · W is the desired probability p FP
And the probability p FN , and the scalar value c is generally determined so that cW · W is minimized. That is, the relationship shown in the following equation is established. This is specifically the relationship shown in FIG.
【0043】[0043]
【数12】thFP=thFN=th[Equation 12] th FP = th FN = th
【0044】電子透かしを用いるアプリケーションによ
っては、確率pFPと確率pFNに関して極めて小さな値が
求められることがある。特に確率pFPはその要求が著し
い。例えば、電子透かしを著作権保護に利用する場合、
違法複製画像を合法的な画像と誤って判断したとしても
ユーザークレームにはつながり難いのに対し、合法的な
画像を誤って違法複製画像だと判断するとユーザークレ
ームにつながる可能性が大きいためである。図4の例よ
りも確率pFPと確率pFNを小さくした例が図5である。Depending on the application using digital watermarking, extremely small values may be required for the probability p FP and the probability p FN . In particular, the requirement for the probability p FP is significant. For example, when using a digital watermark for copyright protection,
This is because even if an illegally copied image is incorrectly determined to be a legitimate image, it is unlikely to lead to a user claim, whereas if a illegal image is incorrectly determined to be an illegally copied image, it is highly likely to lead to a user claim. . FIG. 5 shows an example in which the probability p FP and the probability p FN are smaller than those in the example of FIG.
【0045】確率pFPと確率pFNは限りなく0に近いこ
とが理想的である。しかしながら、そのように閾値(t
h)を定めると埋め込まなければならない電子透かしの
強度cW・Wが増大してしまい、電子透かしの埋め込み
による画質への影響が無視できなくなる。電子透かしの
検出の信頼性と電子透かしによる画質への影響はトレー
ドオフの関係にある。Ideally, the probability p FP and the probability p FN are as close to 0 as possible. However, the threshold (t
When h) is defined, the strength cW · W of the digital watermark that must be embedded increases, and the effect of embedding the digital watermark on the image quality cannot be ignored. There is a trade-off between the reliability of digital watermark detection and the effect of digital watermark on image quality.
【0046】電子透かしの検出の信頼性を確保しつつ、
電子透かしの画質への影響を極力抑える種々の手法が提
案されている。広く採用されている基本的な方法とし
て、元画像内のエッジ部分に強く埋め込み平坦な部分に
は弱く埋め込むというものが挙げられる。ピクセル値の
変更が数値的に同じであるとき、平坦な部分ではその変
更が目立ちやすいが、エッジ部分ではその変更が目立ち
難いという人間の視覚特性を利用したものである。エッ
ジ部分と平坦部分で電子透かしの埋め込み強度に強弱を
つけた場合であっても、画像全体として一定量の電子透
かしパターンが埋め込まれていれば、その電子透かしの
検出の信頼性はほぼ同程度となる。While ensuring the reliability of the detection of the digital watermark,
Various techniques have been proposed to minimize the effect of digital watermarking on image quality. As a widely adopted basic method, there is a method of embedding strongly in an edge portion in an original image and embedding weakly in a flat portion. When the change of the pixel value is numerically the same, the change is noticeable in a flat part, but the change is not noticeable in an edge part. Even if the embedding strength of the digital watermark is varied between the edge part and the flat part, the reliability of detection of the digital watermark is almost the same if a certain amount of digital watermark pattern is embedded in the entire image. Becomes
【0047】[埋め込み情報の多ビット化]ここまでの
内容は画像に対しての電子透かしパターンの埋め込み処
理方法とその電子透かしの検出処理方法である。この電
子透かし埋め込み検出方法では、画像に電子透かしパタ
ーンが埋め込まれているのかそれとも埋め込まれていな
いのかの2通りしか判別ができない。言い換えれば1ビ
ットの情報しか表現できない。以下では埋め込む情報を
多ビット化する方法について触れる。[Embedding Information with Multiple Bits] The contents described so far are a method for embedding a digital watermark pattern in an image and a method for detecting the digital watermark. In this digital watermark embedding detection method, it is possible to determine only whether the digital watermark pattern is embedded in the image or not. In other words, only 1-bit information can be expressed. The following describes how to embed information in multiple bits.
【0048】多ビットの情報を電子透かしにて画像に埋
め込む方法は、複数の電子透かしパターンを用いる方法
と画像を小領域に分割する方法とこれらの複合に大別さ
れる。The method of embedding multi-bit information in an image by digital watermark is roughly classified into a method using a plurality of digital watermark patterns, a method of dividing an image into small areas, and a combination of these.
【0049】複数の電子透かしパターンを用いる方法で
は、複数の電子透かしパターンのそれぞれに異なる意味
を持たせ排他的に画像に埋め込むことによって所望の情
報を表現する方法と複数の電子透かしパターンを同時に
重ねて画像に埋め込みその組み合わせによって所望の情
報を表現する方法、そして、これら2つの方法を複合し
た方法が考えられる。複数の電子透かしパターンを元画
像に埋め込む様子を図6に示す。In the method of using a plurality of digital watermark patterns, a method of expressing desired information by embedding exclusive digital watermarks with different meanings in each image and simultaneously overlaying the plurality of digital watermark patterns are described. Embedded in an image to express desired information by a combination thereof, and a method combining these two methods. FIG. 6 shows how a plurality of digital watermark patterns are embedded in the original image.
【0050】複数の電子透かしパターンのそれぞれに異
なる意味を持たせ排他的に画像に埋め込むことによって
所望の情報を表現する方法では、画像に埋め込みたい情
報のビット数をbとしたとき、必要となる電子透かしパ
ターンの種類nはn=2bとなる。他方、複数の電子透
かしパターンを同時に重ねて画像に埋め込みその組み合
わせによって所望の情報を表現する方法では、必要とな
る電子透かしパターンの種類nはn=bとなる。但し、
後者は電子透かしパターンの種類が少なくて済むもの
の、電子透かしパターンを画像に複数重ねて埋め込むた
め画像の劣化に対する適切な処置を必要とする場合が多
い。最後にこれら2つの方法を複合した方法では、必要
となる電子透かしパターンの種類nはb≦n≦2bとな
り、両方法の特徴を併せ持ったものとなる。The method of expressing desired information by embedding exclusively in an image by giving each of a plurality of digital watermark patterns different meanings is necessary when the number of bits of information to be embedded in an image is b. The type n of the digital watermark pattern is n = 2b . On the other hand, in a method in which a plurality of digital watermark patterns are simultaneously superimposed and embedded in an image to express desired information by a combination thereof, the required type n of the digital watermark pattern is n = b. However,
In the latter case, although the number of types of digital watermark patterns is small, an appropriate measure against image deterioration is often required because a plurality of digital watermark patterns are embedded in an image. Finally, in the method combining these two methods, the required type n of the digital watermark pattern is b ≦ n ≦ 2 b , which has the features of both methods.
【0051】画像を小領域に分割する方法は、多ビット
の情報を電子透かしにて画像に埋め込むもう1つの方法
であり、小領域毎に異なる役割を持たせることで画像の
中に複数の電子透かしを同時に存在させようというもの
である。小領域の配置の仕方は種々提案されている。こ
こでは図7のように小領域を格子状に配置した例で説明
を行なう。図7におけるi,jは負でない整数である。The method of dividing an image into small areas is another method of embedding multi-bit information into an image by using a digital watermark. It is to make the watermark exist at the same time. Various methods of arranging the small areas have been proposed. Here, a description will be given of an example in which small areas are arranged in a grid pattern as shown in FIG. I and j in FIG. 7 are non-negative integers.
【0052】画像を小領域に分割する際に分割数が問題
になる。画像に埋め込みたい情報がbビットであると
き、画像をb個の小領域に分割する方法がまず考えらる
が、様々な画像に対して電子透かしパターンを埋め込む
場合、画像の持つ視覚特性を考慮して電子透かしパター
ンを埋め込むことが多いことからこの方法は問題が発生
しやすい。例えば埋め込み画像のエッジ部分に強く、画
像の平坦部分に弱く埋め込むなどの処理を加えるとき、
あるビットに対応する小領域が偶然にも平坦部分であっ
た場合に、そこの領域に埋め込まれている電子透かしを
検出できない恐れがある。たとえ1つの領域でも電子透
かし検出に失敗した領域があると、残りの領域に埋め込
まれている電子透かしが検出されたとしても、全体の組
み合わせとしての意味がなくなるという事態に陥る。画
像を小領域に分割するときには、bよりも多い小領域に
分割する方が、様々な画像に対して安定して電子透かし
の検出を行なえるという利点がある。たとえ1小領域で
電子透かしパターンの埋め込み強度が非常に弱くなった
としても、同じビット情報を埋め込む残りの小領域で必
要な電子透かしパターンの埋め込み量が確保されていれ
ば全体として電子透かしの検出が可能となるのである。When dividing an image into small areas, the number of divisions becomes a problem. When the information to be embedded in an image is b bits, a method of dividing the image into b small areas can be considered, but when embedding a digital watermark pattern in various images, the visual characteristics of the image are taken into consideration. Since this method often embeds a digital watermark pattern, this method tends to cause a problem. For example, when adding processing such as embedding strong in the edge part of the embedded image and weakly in the flat part of the image,
If the small area corresponding to a certain bit happens to be a flat part, the digital watermark embedded in that area may not be detected. If there is an area in which digital watermark detection has failed even in one area, even if a digital watermark embedded in the remaining area is detected, the situation becomes meaningless as a whole combination. When an image is divided into small regions, dividing the image into smaller regions than b has the advantage that a digital watermark can be detected stably for various images. Even if the embedding strength of the digital watermark pattern is extremely weak in one small area, if the required amount of embedding of the digital watermark pattern is secured in the remaining small areas in which the same bit information is embedded, detection of the digital watermark as a whole is performed. It becomes possible.
【0053】図8に埋め込み情報が8ビットであるとき
の小領域の分割例を示す。同じビットに対応する複数の
小領域が画像中に割り当てられている。FIG. 8 shows an example of dividing a small area when the embedded information is 8 bits. A plurality of small areas corresponding to the same bit are allocated in the image.
【0054】[電子透かし埋め込み画像の位置ずれ対
策]画像、特に動画に電子透かしを適用するとき、デジ
タル−アナログ−デジタル変換、圧縮伸長処理、あるい
はデータ転送処理など様々な画像処理が実行されると、
画像が多少の位置ずれを起こしている可能性がある。一
般用のモニタは画像の全領域を表示するようには作られ
ていないことが多いため、多少の位置ずれは視聴者に気
付かれる可能性は殆どない。このため位置ずれを起こし
ても大きな問題にはなり難い。しかし、電子透かしを画
像から検出しようとするとき、電子透かしパターンを埋
め込んだ画像が位置ずれを起こしていた場合、電子透か
しの検出が全く行なえないことすらあり得る。電子透か
しの検出においては画像の位置ずれが起きても検出が行
なえるよう対処することが必要不可欠である。[Countermeasure for Misalignment of Digital Watermark Embedded Image] When applying a digital watermark to an image, particularly a moving image, various image processing such as digital-analog-digital conversion, compression / decompression processing, or data transfer processing is executed. ,
The image may be slightly misaligned. Since a general-purpose monitor is often not designed to display the entire area of an image, a slight displacement is hardly noticed by a viewer. For this reason, even if displacement occurs, it does not easily cause a serious problem. However, when attempting to detect a digital watermark from an image, if the image in which the digital watermark pattern is embedded is misaligned, the digital watermark may not be detected at all. In the detection of a digital watermark, it is indispensable to take measures so that the detection can be performed even if the image is misaligned.
【0055】画像のずれ位置を調べる作業は単純に行な
える。全ての画像ずれを想定して、電子透かしの検出を
行なうときに電子透かしパターンをずらすのである。起
こりうる全てのずれについて電子透かしの検出を行なっ
た場合、画像のずれ位置と電子透かしパターンのずれ位
置が一致したときが最も強く電子透かしを検出するはず
である。このときの検出値を検出結果として用いる。但
し、電子透かしパターンをずらす際にただずらしただけ
では、ずらせばずらすほど検出強度が下がってしまい比
較にならない。そこで、電子透かしパターンをずらすと
きには電子透かしパターンが途切れず続いているものと
して処理する。連続的な電子透かしパターンを考えると
き、基本となる最小の電子透かしパターンを基本電子透
かしパターンと名づける。The work of checking the shift position of the image can be simply performed. The electronic watermark pattern is shifted when digital watermark detection is performed, assuming all image shifts. When digital watermarks are detected for all possible shifts, the digital watermark should be detected most strongly when the shift position of the image matches the shift position of the digital watermark pattern. The detection value at this time is used as a detection result. However, if the electronic watermark pattern is simply shifted when it is shifted, the more the shift is made, the lower the detection strength becomes, and the comparison becomes incomparable. Therefore, when shifting the digital watermark pattern, processing is performed assuming that the digital watermark pattern continues without interruption. When considering a continuous digital watermark pattern, the smallest basic digital watermark pattern is named a basic digital watermark pattern.
【0056】図9では電子透かしパターンがトーラス状
に連続している場合を示している。FIG. 9 shows a case where the digital watermark pattern is continuous in a torus shape.
【0057】電子透かしパターンをずらして検出を行な
うときにもう一つ問題になるのが、小領域毎に埋め込む
電子透かしパターン同士の相関の度合いである。もしも
特定の小領域同士の電子透かしパターンの相関が強い場
合、電子透かしとして埋め込んだ情報とは異なる情報を
検出し得る。図9の例にて、ビットb0とビットb3、ビ
ットb4とビットb7、ビットb1とビットb2、ビットb
5とビットb6に対応する小領域に埋め込む電子透かしパ
ターンの相関が互いに大きい場合、画像のずれ位置の探
索は垂直方向に本来の位置から画像半分だけずれた位置
を本来の位置だと誤って判定し得る。従って、異なる小
領域に埋め込む電子透かしパターン同士は相関が低いこ
と、理想的には相関がないことが望まれる。Another problem in performing detection by shifting the digital watermark pattern is the degree of correlation between the digital watermark patterns embedded in each small area. If the correlation between digital watermark patterns of specific small areas is strong, information different from information embedded as a digital watermark can be detected. In the example of FIG. 9, bit b 0 and bit b 3 , bit b 4 and bit b 7 , bit b 1 and bit b 2 , bit b
5 and when the correlation of the watermark pattern embedded in the small area corresponding to the bit b 6 to each other large, the search for misalignment of the image by mistake that it original position shifted by position image half from the original position in a vertical direction Can be determined. Therefore, it is desired that the digital watermark patterns to be embedded in different small areas have low correlation, ideally no correlation.
【0058】図10のように画像のずれ位置を探索する
ためにずれ位置探索専用の電子透かしパターンW
LOCATIONを別途画像に埋め込むという方法も採用でき
る。この方法では、多ビット情報を埋め込むための電子
透かしパターンWにおける情報ビット毎に割り当てられ
る小領域に対応する電子透かしパターン同士の相関の度
合いは問題とならないが、ずれ位置探索専用の電子透か
しパターンWLOCATION自身のずれたときの相関が低く抑
えられていなければならないのは同様である。As shown in FIG. 10, an electronic watermark pattern W dedicated to a search for a shift position is used to search for a shift position of an image.
A method of separately embedding the LOCATION in the image can also be adopted. In this method, the degree of correlation between digital watermark patterns corresponding to small areas assigned to each information bit in the digital watermark pattern W for embedding multi-bit information does not matter, but the digital watermark pattern W dedicated to deviation position search is not affected. Similarly, the correlation when the LOCATION itself shifts must be kept low.
【0059】電子透かしパターンが繰り返し連続的に続
いていると設定したとき、基本電子透かしパターンの大
きさを元画像の大きさと同じにすることに理由がなくな
る。また、画像のずれ量を電子透かしパターンを移動さ
せることで探索するとき、図11のように基本となる電
子透かしの大きさが小さい方が、ずれ位置を探索しなけ
ればならない場合の数が減る。例えば、基本となる電子
透かしパターンの大きさを720×480画素相当と
し、画像ずれが画素単位に発生したと仮定すると720
×480通り探索しなければならない。これに対し、基
本となる電子透かしパターンの大きさをもっと小さい3
60×240画素相当とすると、360×240通りの
探索で事足りる。When it is set that the digital watermark pattern continues repeatedly and continuously, there is no reason to make the size of the basic digital watermark pattern the same as the size of the original image. Also, when searching for the amount of image shift by moving the digital watermark pattern, the smaller the size of the basic digital watermark as shown in FIG. 11, the less the number of cases where the shift position must be searched. . For example, assuming that the size of a basic digital watermark pattern is equivalent to 720 × 480 pixels and that image shift occurs in pixel units, 720
X 480 ways must be searched. On the other hand, the size of the basic digital watermark pattern is reduced to 3
Assuming that it is equivalent to 60 × 240 pixels, a search of 360 × 240 ways is sufficient.
【0060】[電子透かしパターンの埋め込みの流れ]
電子透かしパターンの画像への埋め込み処理を実行する
装置における処理例を図12に示す。電子透かしパター
ン生成部1204は画像に埋め込む情報1202と電子
透かしパターン生成キー(key)記憶部1203の電子
透かしパターン生成キー(key)から電子透かしパター
ンを生成する。[Flow of Embedding Digital Watermark Pattern]
FIG. 12 shows a processing example in an apparatus for executing a process of embedding a digital watermark pattern in an image. A digital watermark pattern generation unit 1204 generates a digital watermark pattern from information 1202 to be embedded in an image and a digital watermark pattern generation key (key) in a digital watermark pattern generation key (key) storage unit 1203.
【0061】埋め込み情報1202は、電子透かしとし
て埋め込む情報であり、複製制御情報、著作権情報、編
集情報などの任意な情報である。電子透かしパターン生
成キー(key)は、具体的には電子透かしパターンを画
像に埋め込む際の画像分割情報や、ビット配列情報など
であり、埋め込み情報1202を電子透かしパターンと
して生成するために必要となる加工情報である。The embedding information 1202 is information to be embedded as a digital watermark, and is arbitrary information such as copy control information, copyright information, and editing information. The digital watermark pattern generation key (key) is, specifically, image division information when embedding a digital watermark pattern in an image, bit arrangement information, and the like, and is necessary for generating the embedded information 1202 as a digital watermark pattern. Processing information.
【0062】電子透かしパターン埋め込み部1205で
は、電子透かしパターン生成部1204にて生成された
電子透かしパターンを元画像1201へ埋め込む。元画
像のエッジ部分や平坦部分での電子透かしパターンの埋
め込み強度を調整するのはこの電子透かしパターン埋め
込み部1205である。電子透かしパターンの埋め込ま
れた画像は電子透かし埋め込み画像1206として出力
される。電子透かしパターン生成キー(key)とは、図
7に示した画像の小領域への分割の仕方や図8に示した
埋め込み情報のビットに対応する小領域の割り当て方等
の規定を表現しているものである。The digital watermark pattern embedding unit 1205 embeds the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation unit 1204 into the original image 1201. It is the digital watermark pattern embedding unit 1205 that adjusts the embedding strength of the digital watermark pattern in the edge portion and flat portion of the original image. The image in which the digital watermark pattern is embedded is output as a digital watermark embedded image 1206. The digital watermark pattern generation key (key) expresses rules such as how to divide an image into small areas shown in FIG. 7 and how to allocate small areas corresponding to bits of embedded information shown in FIG. Is what it is.
【0063】[電子透かしの検出の流れ]電子透かしの
検出処理を実行する装置における処理例を図13に示
す。図13は、図10に示すような画像のずれ位置探索
用電子透かしを別途に用いない例である。電子透かしパ
ターン生成部1303は電子透かしパターン生成キー
(key)記憶部1302の電子透かしパターン生成キー
(key)から電子透かしパターンを生成する。[Flow of Digital Watermark Detection] FIG. 13 shows an example of processing in an apparatus for executing digital watermark detection processing. FIG. 13 shows an example in which an electronic watermark for searching for a shift position of an image as shown in FIG. 10 is not separately used. The digital watermark pattern generation unit 1303 generates a digital watermark pattern from the digital watermark pattern generation key (key) in the digital watermark pattern generation key (key) storage unit 1302.
【0064】電子透かしパターン生成キー(key)は、
具体的には電子透かしパターンを画像に埋め込む際の画
像分割情報や、ビット配列情報などであり、電子透かし
パターンの検出に必要となる情報である。The digital watermark pattern generation key (key) is
Specifically, the information includes image division information when embedding a digital watermark pattern in an image, bit arrangement information, and the like, and is information necessary for detecting a digital watermark pattern.
【0065】ここで生成された電子透かしパターンは、
画像ずれ位置探索部1304と情報検出部1305の両
方で用いられる。画像ずれ位置探索部1304では、電
子透かしパターン生成部1303で生成された電子透か
しパターンを用いて画像のずれ位置を探索する。探索さ
れた画像ずれ位置情報と入力画像は情報検出部1305
へ送られる。情報検出部1305では、電子透かしパタ
ーン生成部1303にて生成された電子透かしパターン
と画像ずれ位置探索部1304で探索された画像ずれ位
置情報を用いて、入力画像1301の電子透かしを検出
する。情報検出部1305にて検出された情報は検出情
報1306として出力される。The digital watermark pattern generated here is
It is used by both the image shift position searching unit 1304 and the information detecting unit 1305. The image shift position search unit 1304 searches for an image shift position using the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation unit 1303. The searched image shift position information and the input image are obtained by an information detecting unit 1305.
Sent to The information detecting unit 1305 detects the digital watermark of the input image 1301 using the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generating unit 1303 and the image shift position information searched by the image shift position searching unit 1304. Information detected by the information detection unit 1305 is output as detection information 1306.
【0066】電子透かしの検出処理例の図14は、図1
0に示すような画像ずれ位置探索用電子透かしを別途に
用いる例である。画像ずれ位置探索部1403は、画像
ずれ位置探索用電子透かしパターン記憶部1402の画
像ずれ位置探索用電子透かしパターンを用いて、入力画
像のずれ位置を探索する。電子透かしパターン生成部1
405は電子透かしパターン生成キー(key)記憶部
1404の電子透かしパターン生成キー(key)から
電子透かしパターンを生成する。情報検出部1406
は、画像と画像ずれ位置情報を画像ずれ位置探索部14
03から、情報用電子透かしパターンを電子透かしパタ
ーン生成部1405から得て、埋め込み情報を検出す
る。情報検出部1406にて検出された情報は検出情報
1407として出力される。1402の画像ずれ位置探
索用電子透かしパターンが固定でなく、電子透かしパタ
ーン生成キー(key)1404に依存するような場合
は、画像ずれ位置探索用電子透かしパターン記憶部14
02を生成部に改め、電子透かしパターン生成キー(k
ey)記憶部1404の電子透かしパターン生成キー
(key)を用いて生成することになる。FIG. 14 showing an example of digital watermark detection processing is shown in FIG.
This is an example in which a digital watermark for searching for an image shift position as shown in FIG. The image shift position search unit 1403 searches for a shift position of an input image using the image shift position search digital watermark pattern stored in the image shift position search digital watermark pattern storage unit 1402. Digital watermark pattern generator 1
Reference numeral 405 generates a digital watermark pattern from the digital watermark pattern generation key (key) in the digital watermark pattern generation key (key) storage unit 1404. Information detection unit 1406
The image and the image shift position information are stored in the image shift position searching unit 14.
From 03, the digital watermark pattern for information is obtained from the digital watermark pattern generation unit 1405, and the embedded information is detected. Information detected by the information detection unit 1406 is output as detection information 1407. If the electronic watermark pattern for image shift position search 1402 is not fixed but depends on the electronic watermark pattern generation key (key) 1404, the electronic watermark pattern storage unit for image shift position search 14
02 to the generation unit, and the digital watermark pattern generation key (k
ey) It is generated using the digital watermark pattern generation key (key) in the storage unit 1404.
【0067】[0067]
【発明が解決しようとする課題】電子透かしパターンの
埋め込まれた画像が位置ずれを起こしたとしても、全て
のずれ位置を探索することでそのずれ位置を特定できる
ことを図9に示した。しかしながら、全てのずれ位置を
探索するという処理は大きな計算量を必要とする。前述
したように、基本となる電子透かしパターンの大きさを
720×480画素相当であるとき、画像ずれが画素単
位に発生したと仮定すると720×480通り探索しな
ければならない。動画像からの電子透かし検出をリアル
タイム処理するときにはその計算量の大きさが問題とな
る。又、電子透かし情報を検出する機能が民生用機器に
搭載される場合には、その機能を廉価なシステムとして
提供することが必至である。廉価なシステムの実現のた
めには、複雑な処理を避け、処理量を抑えることが有効
である。FIG. 9 shows that even if an image in which a digital watermark pattern is embedded has a positional deviation, the positional deviation can be specified by searching for all the positional deviations. However, the process of searching for all the shift positions requires a large amount of calculation. As described above, when the size of the basic digital watermark pattern is equivalent to 720 × 480 pixels, it is necessary to search 720 × 480 patterns assuming that an image shift occurs in pixel units. When real-time processing of digital watermark detection from a moving image is performed, the amount of calculation becomes a problem. Further, when a function for detecting digital watermark information is mounted on a consumer device, it is inevitable to provide the function as an inexpensive system. In order to realize an inexpensive system, it is effective to avoid complicated processing and suppress the processing amount.
【0068】本発明は、電子透かしパターンが埋め込ま
れた画像が位置ずれを起こしても、埋め込み時に用いる
電子透かしパターンと検出時に用いる電子透かしパター
ンにずれを持たせることで、画像のずれ位置を効率良
く、かつ、精度良く探索することを可能とした電子透か
し検出処理装置、電子透かし埋め込み処理装置、および
電子透かし検出処理方法、電子透かし埋め込み処理方
法、並びにプログラムを提供することを目的とする。According to the present invention, even if an image in which a digital watermark pattern is embedded has a positional shift, the digital watermark pattern used at the time of embedding and the digital watermark pattern used at the time of detection have a shift, so that the shift position of the image can be efficiently adjusted. An object of the present invention is to provide a digital watermark detection processing device, a digital watermark embedding processing device, a digital watermark detection processing method, a digital watermark embedding processing method, and a program capable of searching well and accurately.
【0069】[0069]
【課題を解決するための手段】本発明の第1の側面は、
電子透かし埋め込み画像である検出対象画像から電子透
かしを検出する電子透かし検出処理装置であり、前記検
出対象画像に埋め込まれた電子透かしに対して、複数の
電子透かし埋め込み小領域において異なるずれ量を持つ
電子透かしパターンを適用した相関検出処理により画像
のずれ位置を探索する画像ずれ位置探索手段と、前記画
像ずれ位置探索手段によって特定された画像ずれ位置に
おいて相関検出による電子透かし検出を実行する電子透
かし検出手段と、を有することを特徴とする電子透かし
検出処理装置にある。SUMMARY OF THE INVENTION A first aspect of the present invention is as follows.
An electronic watermark detection processing device for detecting an electronic watermark from a detection target image which is an electronic watermark embedded image, wherein the electronic watermark embedded in the detection target image has different shift amounts in a plurality of electronic watermark embedded small areas. Image shift position searching means for searching for an image shift position by correlation detection processing using a digital watermark pattern, and electronic watermark detection for executing digital watermark detection by correlation detection at the image shift position specified by the image shift position searching means And a digital watermark detection processing device.
【0070】さらに、本発明の電子透かし検出処理装置
の一実施態様において、前記画像ずれ位置探索手段は、
前記検出対象画像に埋め込まれた電子透かしに対して、
複数の電子透かし埋め込み小領域において異なるずれ量
を持つ電子透かしパターンを適用した相関検出処理を実
行する第1探索手段と、前記検出対象画像に埋め込まれ
た電子透かしと同様の電子透かしパターンを適用した相
関検出処理を実行することにより、前記第1探索手段に
おいて特定された複数の画像ずれ位置からさらに画像ず
れ位置を特定する処理を実行する第2探索手段と、を有
することを特徴とする。Further, in one embodiment of the digital watermark detection processing device of the present invention, the image shift position searching means includes:
For the digital watermark embedded in the detection target image,
A first search unit that performs correlation detection processing using a digital watermark pattern having a different shift amount in a plurality of digital watermark embedded small areas, and a digital watermark pattern similar to the digital watermark embedded in the detection target image is applied. A second search unit that executes a process of specifying an image shift position from the plurality of image shift positions specified by the first search unit by executing the correlation detection process.
【0071】さらに、本発明の電子透かし検出処理装置
の一実施態様において、前記画像ずれ位置探索手段にお
いて適用する電子透かしパターンは、前記検出対象画像
のX×Y画素画像を(X/2)×(Y/2)の領域画像
に分割した4つの小領域単位に異なるずれ量を持つ電子
透かしパターンであることを特徴とする。Further, in one embodiment of the digital watermark detection processing apparatus of the present invention, the digital watermark pattern applied by the image shift position searching means is such that the X × Y pixel image of the detection target image is (X / 2) × It is a digital watermark pattern having a different shift amount for each of four small area units divided into (Y / 2) area images.
【0072】さらに、本発明の電子透かし検出処理装置
の一実施態様において、前記画像ずれ位置探索手段にお
いて適用する電子透かしパターンは、前記検出対象画像
のX×Y画素画像を(X/2)×(Y/2)の領域画像
に分割した4つの小領域単位に異なるずれ量を持つ(X
/2−1)×(Y/2−1)の大きさの電子透かしパタ
ーンであることを特徴とする。Further, in one embodiment of the digital watermark detection processing apparatus of the present invention, the digital watermark pattern applied by the image shift position searching means is such that the X × Y pixel image of the detection target image is (X / 2) × The four small areas divided into (Y / 2) area images have different shift amounts (X
/ 2-1) × (Y / 2-1).
【0073】さらに、本発明の電子透かし検出処理装置
の一実施態様において、前記画像ずれ位置探索手段にお
いて適用する電子透かしパターンは、nを2以上の自然
数として、前記検出対象画像のX×Y画素画像を(X/
n)×(Y/n)の領域画像に分割したn×nの小領域
単位に異なるずれ量を持つ電子透かしパターンであるこ
とを特徴とする。Further, in one embodiment of the digital watermark detection processing device of the present invention, the digital watermark pattern applied by the image shift position searching means is such that n is a natural number of 2 or more, and X × Y pixels of the image to be detected. Change the image to (X /
It is characterized in that it is a digital watermark pattern having a different shift amount for each n × n small area divided into n) × (Y / n) area images.
【0074】さらに、本発明の第2の側面は、元画像に
対して電子透かしの埋め込み処理を実行する電子透かし
埋め込み処理装置であり、前記元画像の電子透かし埋め
込み小領域単位に、異なるずれ量を持つ電子透かしパタ
ーンの埋め込み処理を実行する電子透かし埋め込み処理
手段を有することを特徴とする電子透かし埋め込み処理
装置にある。Further, a second aspect of the present invention is a digital watermark embedding processing apparatus for executing a digital watermark embedding process on an original image, wherein a different shift amount is set for each digital watermark embedded small area unit of the original image. A digital watermark embedding processing unit for executing a digital watermark pattern embedding process having the following.
【0075】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記電子透かし埋め込み処
理手段において適用する電子透かしパターンは、前記元
画像のX×Y画素画像を(X/2)×(Y/2)の領域
画像に分割した4つの小領域単位に異なるずれ量を持つ
電子透かしパターンであることを特徴とする。Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing device of the present invention, the digital watermark pattern applied by the digital watermark embedding processing means is such that the X × Y pixel image of the original image is (X / 2) × ( (Y / 2) is a digital watermark pattern having a different shift amount in four small area units divided into area images of (Y / 2).
【0076】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記電子透かし埋め込み処
理手段において適用する電子透かしパターンは、前記元
画像のX×Y画素画像を(X/2)×(Y/2)の領域
画像に分割した4つの小領域単位に異なるずれ量を持つ
(X/2−1)×(Y/2−1)の大きさの電子透かし
パターンであることを特徴とする。Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing apparatus of the present invention, the digital watermark pattern applied in the digital watermark embedding processing means is such that the X × Y pixel image of the original image is (X / 2) × ( It is a digital watermark pattern having a size of (X / 2-1) × (Y / 2-1) having a different shift amount for each of four small area units divided into (Y / 2) area images. .
【0077】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記電子透かし埋め込み処
理手段において適用する電子透かしパターンは、nを2
以上の自然数として、前記元画像のX×Y画素画像を
(X/n)×(Y/n)の領域画像に分割したn×nの
小領域単位に異なるずれ量を持つ電子透かしパターンで
あることを特徴とする。Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing device of the present invention, the digital watermark pattern applied by the digital watermark embedding processing means is such that n is 2
As a natural number, an electronic watermark pattern having different shift amounts in n × n small area units obtained by dividing the X × Y pixel image of the original image into (X / n) × (Y / n) area images. It is characterized by the following.
【0078】さらに、本発明の第3の側面は、電子透か
し埋め込み画像である検出対象画像から電子透かしを検
出する電子透かし検出処理方法であり、前記検出対象画
像に埋め込まれた電子透かしに対して、複数の電子透か
し埋め込み小領域において異なるずれ量を持つ電子透か
しパターンを適用した相関検出処理により画像のずれ位
置を探索する画像ずれ位置探索ステップと、前記画像ず
れ位置探索ステップにおいて特定された画像ずれ位置に
おいて相関検出による電子透かし検出を実行する電子透
かし検出ステップと、を有することを特徴とする電子透
かし検出処理方法にある。A third aspect of the present invention is a digital watermark detection processing method for detecting a digital watermark from a detection target image which is a digital watermark embedded image. An image shift position searching step of searching for an image shift position by a correlation detection process using a digital watermark pattern having a different shift amount in a plurality of digital watermark embedding small areas; and an image shift specified in the image shift position searching step. A digital watermark detection step of performing digital watermark detection at a position by correlation detection.
【0079】さらに、本発明の電子透かし検出処理方法
の一実施態様において、前記画像ずれ位置探索ステップ
は、前記検出対象画像に埋め込まれた電子透かしに対し
て、複数の電子透かし埋め込み小領域において異なるず
れ量を持つ電子透かしパターンを適用した相関検出処理
を実行する第1探索ステップと、前記検出対象画像に埋
め込まれた電子透かしと同様の電子透かしパターンを適
用した相関検出処理を実行することにより、前記第1探
索ステップにおいて特定された複数の画像ずれ位置から
さらに画像ずれ位置を特定する処理を実行する第2探索
ステップと、を有することを特徴とする。Further, in one embodiment of the digital watermark detection processing method of the present invention, the image shift position searching step is different in a plurality of digital watermark embedded small areas with respect to the digital watermark embedded in the detection target image. A first search step of executing a correlation detection process using a digital watermark pattern having a shift amount, and a correlation detection process of applying a digital watermark pattern similar to the digital watermark embedded in the detection target image, A second search step of executing a process of further specifying an image shift position from the plurality of image shift positions specified in the first search step.
【0080】さらに、本発明の電子透かし検出処理方法
の一実施態様において、前記画像ずれ位置探索ステップ
において適用する電子透かしパターンは、前記検出対象
画像のX×Y画素画像を(X/2)×(Y/2)の領域
画像に分割した4つの小領域単位に異なるずれ量を持つ
電子透かしパターンであることを特徴とする。Further, in one embodiment of the digital watermark detection processing method of the present invention, the digital watermark pattern applied in the image shift position searching step is such that the X × Y pixel image of the detection target image is (X / 2) × It is a digital watermark pattern having a different shift amount for each of four small area units divided into (Y / 2) area images.
【0081】さらに、本発明の電子透かし検出処理方法
の一実施態様において、前記画像ずれ位置探索ステップ
において適用する電子透かしパターンは、前記検出対象
画像のX×Y画素画像を(X/2)×(Y/2)の領域
画像に分割した4つの小領域単位に異なるずれ量を持つ
(X/2−1)×(Y/2−1)の大きさの電子透かし
パターンであることを特徴とする。Further, in one embodiment of the digital watermark detection processing method of the present invention, the digital watermark pattern applied in the image shift position searching step is such that the X × Y pixel image of the image to be detected is (X / 2) × A digital watermark pattern having a size of (X / 2-1) × (Y / 2-1) having different shift amounts in four small area units divided into (Y / 2) area images. I do.
【0082】さらに、本発明の電子透かし検出処理方法
の一実施態様において、前記画像ずれ位置探索ステップ
において適用する電子透かしパターンは、前記検出対象
画像のX×Y画素画像を(X/n)×(Y/n)の領域
画像に分割したn×nの小領域単位に異なるずれ量を持
つ電子透かしパターンであることを特徴とする。Further, in one embodiment of the digital watermark detection processing method of the present invention, the digital watermark pattern applied in the image shift position searching step is such that the X × Y pixel image of the detection target image is (X / n) × It is a digital watermark pattern having a different shift amount in units of n × n small areas divided into (Y / n) area images.
【0083】さらに、本発明の第4の側面は、元画像に
対して電子透かしの埋め込み処理を実行する電子透かし
埋め込み処理方法であり、前記元画像の電子透かし埋め
込み小領域単位に、異なるずれ量を持つ電子透かしパタ
ーンの埋め込み処理を実行する電子透かし埋め込み処理
ステップを有することを特徴とする電子透かし埋め込み
処理方法にある。Further, a fourth aspect of the present invention is a digital watermark embedding processing method for executing a digital watermark embedding process on an original image. A digital watermark embedding processing step of executing a digital watermark pattern embedding process having the following.
【0084】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記電子透かし埋め込み処
理ステップにおいて適用する電子透かしパターンは、前
記元画像のX×Y画素画像を(X/2)×(Y/2)の
領域画像に分割した4つの小領域単位に異なるずれ量を
持つ電子透かしパターンであることを特徴とする。Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing method of the present invention, the digital watermark pattern applied in the digital watermark embedding processing step is such that the X × Y pixel image of the original image is (X / 2) × ( (Y / 2) is a digital watermark pattern having a different shift amount in four small area units divided into area images of (Y / 2).
【0085】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記電子透かし埋め込み処
理ステップにおいて適用する電子透かしパターンは、前
記元画像のX×Y画素画像を(X/2)×(Y/2)の
領域画像に分割した4つの小領域単位に異なるずれ量を
持つ(X/2−1)×(Y/2−1)の大きさの電子透
かしパターンであることを特徴とする。Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing method of the present invention, the digital watermark pattern applied in the digital watermark embedding processing step is such that the X × Y pixel image of the original image is (X / 2) × ( It is a digital watermark pattern having a size of (X / 2-1) × (Y / 2-1) having a different shift amount for each of four small area units divided into (Y / 2) area images. .
【0086】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記電子透かし埋め込み処
理ステップにおいて適用する電子透かしパターンは、前
記元画像のX×Y画素画像を(X/n)×(Y/n)の
領域画像に分割したn×nの小領域単位に異なるずれ量
を持つ電子透かしパターンであることを特徴とする。Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing method of the present invention, the digital watermark pattern applied in the digital watermark embedding processing step is such that the X × Y pixel image of the original image is (X / n) × ( (Y / n) is a digital watermark pattern having a different shift amount in units of n × n small areas divided into area images of (Y / n).
【0087】さらに、本発明の第5の側面は、電子透か
し埋め込み画像である検出対象画像から電子透かしを検
出する電子透かし検出処理をコンピュータ・システム上
で実行せしめるプログラムであって、前記検出対象画像
に埋め込まれた電子透かしに対して、複数の電子透かし
埋め込み小領域において異なるずれ量を持つ電子透かし
パターンを適用した相関検出処理により画像のずれ位置
を探索する画像ずれ位置探索ステップと、前記画像ずれ
位置探索ステップにおいて特定された画像ずれ位置にお
いて相関検出による電子透かし検出を実行する電子透か
し検出ステップと、を有することを特徴とするプログラ
ムにある。Further, according to a fifth aspect of the present invention, there is provided a program for causing a computer system to execute a digital watermark detection process for detecting a digital watermark from a detection target image which is a digital watermark embedded image. An image shift position searching step for searching for a shift position of an image by a correlation detection process that applies a digital watermark pattern having a different shift amount in a plurality of small watermark-embedded small regions to the digital watermark embedded in the image shift; A digital watermark detection step of performing digital watermark detection by correlation detection at the image shift position specified in the position search step.
【0088】さらに、本発明の第6の側面は、元画像に
対して電子透かしの埋め込み処理を実行する電子透かし
埋め込み処理をコンピュータ・システム上で実行せしめ
るプログラムであって、前記元画像の電子透かし埋め込
み小領域単位に、異なるずれ量を持つ電子透かしパター
ンの埋め込み処理を実行する電子透かし埋め込み処理ス
テップを有することを特徴とするプログラムにある。Further, a sixth aspect of the present invention is a program for causing a computer system to execute a digital watermark embedding process for executing a digital watermark embedding process on an original image, wherein the digital watermark embedding process is performed on the original image. According to another aspect of the present invention, there is provided a program having an electronic watermark embedding process step of executing an embedding process of an electronic watermark pattern having a different shift amount in units of an embedded small area.
【0089】なお、本発明のプログラムは、例えば、様
々なプログラム・コードを実行可能な汎用コンピュータ
・システムに対して、コンピュータ可読な形式で提供す
る記憶媒体、通信媒体によって提供されるコンピュータ
・プログラムである。The program of the present invention is, for example, a computer program provided by a storage medium and a communication medium provided in a computer-readable format for a general-purpose computer system capable of executing various program codes. is there.
【0090】このようなプログラムをコンピュータ可読
な形式で提供することにより、コンピュータ・システム
上でプログラムに応じた処理が実現される。コンピュー
タ・プログラムをコンピュータ・システムにインストー
ルすることによって、コンピュータ・システム上では協
働的作用が発揮され、本発明の他の側面と同様の作用効
果を得ることができるのである。By providing such a program in a computer-readable format, processing according to the program is realized on a computer system. By installing the computer program in the computer system, a cooperative operation is exerted on the computer system, and the same operation and effect as the other aspects of the present invention can be obtained.
【0091】本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、
後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳
細な説明によって明らかになるであろう。Still other objects, features and advantages of the present invention are:
It will become apparent from the following more detailed description based on the embodiments of the present invention and the accompanying drawings.
【0092】[0092]
【発明の実施の形態】本発明の電子透かし検出処理装
置、電子透かし埋め込み処理装置、および電子透かし検
出処理方法、電子透かし埋め込み処理方法の詳細につい
て、以下、図面を参照しながら説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of a digital watermark detection processing device, a digital watermark embedding processing device, a digital watermark detection processing method, and a digital watermark embedding method of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0093】本発明の実施例として説明する例におい
て、電子透かしは、先の従来技術の欄で図11を参照し
て説明したように、基本電子透かしパターンを元画像の
大きさより小さくした構成を持つ。以下では説明が煩雑
になるのを防ぐために、基本電子透かしパターンの大き
さを水平方向と垂直方向ともに元画像の半分、もしく
は、半分より1画素だけ小さい大きさとする。元画像の
大きさを水平方向X画素、垂直方向Y画素とする。又、
画像の大きさが水平方向X画素、垂直方向Y画素である
とき、画像の大きさがX×Y画素であると表現すること
にする。In the example described as the embodiment of the present invention, the digital watermark has a configuration in which the basic digital watermark pattern is smaller than the size of the original image as described with reference to FIG. Have. In the following, in order to prevent the description from being complicated, the size of the basic digital watermark pattern is set to half of the original image in the horizontal direction and the vertical direction, or one pixel smaller than the half. The size of the original image is defined as X pixels in the horizontal direction and Y pixels in the vertical direction. or,
When the size of the image is X pixels in the horizontal direction and Y pixels in the vertical direction, the size of the image is expressed as X × Y pixels.
【0094】[X×Y画像に対する(X/2−1)×
(Y/2−1)電子透かしパターン適用例]まず、画像
の大きさがX×Y画素であり、電子透かしパターンの大
きさが(X/2−1)×(Y/2−1)画素とした構成
について説明する。[(X / 2−1) × for X × Y image
(Y / 2-1) Digital Watermark Pattern Application Example] First, the size of the image is X × Y pixels, and the size of the digital watermark pattern is (X / 2-1) × (Y / 2-1) pixels. The configuration described above will be described.
【0095】基本電子透かしパターンの大きさを水平方
向と垂直方向ともに元画像の半分より1画素だけ小さい
大きさとした電子透かしパターン埋め込み処理例を図1
5に示すFIG. 1 shows an example of a digital watermark pattern embedding process in which the size of the basic digital watermark pattern is made smaller by one pixel than half the original image in both the horizontal and vertical directions.
Shown in 5
【0096】図15は、元画像の大きさであるX×Y画
素の中に、大きさが(X/2−1)×(Y/2−1)画
素である4つの小領域A00,A10,A01,A11を基本電
子透かしパターン埋め込み領域として設定している。小
領域A00,A10,A01,A11には全て同じ電子透かしパ
ターンを埋め込むものとする。例えば図11で示した4
×4のb0〜b7の各ビットからなる同じ電子透かしパタ
ーンが4つの小領域A 00,A10,A01,A11に埋め込ま
れる。FIG. 15 shows an X × Y image which is the size of the original image.
In the element, the size is (X / 2-1) × (Y / 2-1)
Four small areas A that are prime00, ATen, A01, A11The basic
This is set as a child watermark pattern embedding area. small
Area A00, ATen, A01, A11All have the same digital watermark
Embed turns. For example, 4 shown in FIG.
× 4 b0~ B7Same digital watermark pattern consisting of each bit of
4 small areas A 00, ATen, A01, A11Embedded in
It is.
【0097】図15における斜線部分は、1画素の幅を
持ち、電子透かしパターンが埋め込まれない領域であ
る。電子透かしパターンは、大きさが(X/2−1)×
(Y/2−1)画素であり、それぞれのパターンの水平
方向と垂直方向に1画素の余り領域、すなわち電子透か
し非埋め込み領域が発生する。図15の構成では、小領
域A00,A10,A01,A11に埋め込まれるすべての電子
透かしパターンは、各領域の左上端部に埋め込み領域が
設定されるずれのない埋め込みパターンとして設定さ
れ、電子透かし非埋め込み領域は、各領域の右端のライ
ンおよび下端のラインに存在する構成となっている。The hatched portion in FIG. 15 is a region having a width of one pixel and in which a digital watermark pattern is not embedded. The size of the digital watermark pattern is (X / 2-1) ×
(Y / 2-1) pixels, and an extra area of one pixel in the horizontal and vertical directions of each pattern, that is, an electronic watermark non-embedded area occurs. In the configuration of FIG. 15, all the digital watermark patterns embedded in the small areas A 00 , A 10 , A 01 , and A 11 are set as shift-free embedded patterns in which an embedded area is set at the upper left end of each area. The digital watermark non-embedded area is configured to exist on the right end line and the lower end line of each area.
【0098】図15に示すように、元画像の大きさであ
るX×Y画素の中に、大きさが(X/2−1)×(Y/
2−1)の小領域に電子透かしパターンが埋め込まれた
画像が位置ずれを起こした場合、そのずれ位置を探索す
るときの探索範囲は、図11で述べた通り、電子透かし
パターンの埋め込み領域の大きさに相当し、図15の例
の場合は、水平方向が0≦dX<X/2、垂直方向が0
≦dY<Y/2となる。但し、dXを探索する際の水平方
向電子透かしパターンずらし量、dYを探索する際の垂
直方向電子透かしパターンずらし量とする。As shown in FIG. 15, among the X × Y pixels which are the size of the original image, the size is (X / 2-1) × (Y /
When the image in which the digital watermark pattern is embedded in the small area of 2-1) is displaced, the search range when searching for the displaced position is, as described with reference to FIG. In the case of the example shown in FIG. 15, 0 ≦ d X <X / 2 in the horizontal direction and 0 in the vertical direction.
≦ d Y <Y / 2. However, the amount of displacement horizontally electronic watermark pattern for exploring d X, and vertical watermark pattern shift amount for exploring d Y.
【0099】図15の構成では、電子透かし非埋め込み
領域は、各領域の右端のラインおよび下端のラインに存
在するが、この電子透かし非埋め込み領域を異なる設定
とした例を図16に示す。In the configuration of FIG. 15, the digital watermark non-embedded area exists at the right end line and the lower end line of each area. FIG. 16 shows an example in which the digital watermark non-embedded area is set differently.
【0100】図16は、小領域A00に埋め込まれる電子
透かしパターンは電子透かし非埋め込み領域を領域の右
端ラインおよび下端ラインに持ち、小領域A01に埋め込
まれる電子透かしパターンは電子透かし非埋め込み領域
を領域の右端ラインおよび上端ラインに持ち、小領域A
10に埋め込まれる電子透かしパターンは電子透かし非埋
め込み領域を領域の左端ラインおよび下端ラインに持
ち、小領域A11に埋め込まれる電子透かしパターンは電
子透かし非埋め込み領域を領域の左端ラインおよび上端
ラインに持つ構成となっている。[0100] Figure 16 is a small area electronic watermark pattern embedded in the A 00 has the electronic watermark non-embedded regions at the right end line and bottom line of the region, the electronic watermark pattern embedded in the small region A 01 is embedded non-watermark areas On the right and top lines of the area, and
The digital watermark pattern embedded in 10 has a digital watermark non-embedded area on the left end line and the lower end line of the area, and the digital watermark pattern embedded in the small area A 11 has a digital watermark non-embedded area on the left end line and the upper end line of the area. It has a configuration.
【0101】画像に対する電子透かしパターンの埋め込
み処理を図16に示す小領域の設定構成に従って行な
い、相関検出による電子透かし検出処理を図15の小領
域設定の電子透かしパターンにて行なう。The process of embedding a digital watermark pattern in an image is performed in accordance with the configuration of the small area shown in FIG. 16, and the digital watermark detection processing by correlation detection is performed using the digital watermark pattern of the small area shown in FIG.
【0102】このような互いに異なる位置ずれ構成を持
つ電子透かしパターンを用いた相関検出による電子透か
し検出を行なうことで、デジタル−アナログ−デジタル
変換など、あるいは圧縮伸長処理、あるいはデータ転送
処理など様々な画像処理に起因して、画像がずれた場合
の探索処理量の削減が可能となる。具体的には、図16
に示す小領域の設定構成に従って電子透かし埋め込み処
理のなされた画像に対して、図15の小領域設定の電子
透かしパターンを用いた相関検出による電子透かし検出
処理を実行すると、埋め込み処理、検出処理共に位置ず
れ構成を持たない同一の電子透かしパターン、例えば両
処理共に図15の小領域設定の電子透かしパターンを利
用した場合と比較して、探索処理量が1/4に軽減され
る。By performing digital watermark detection by correlation detection using digital watermark patterns having such different positional shift configurations, various digital-analog-digital conversion, compression / decompression processing, data transfer processing, and the like can be performed. It is possible to reduce the amount of search processing when an image is shifted due to image processing. Specifically, FIG.
When digital watermark detection processing by correlation detection using the digital watermark pattern of the small area setting in FIG. 15 is performed on an image on which digital watermark embedding processing has been performed in accordance with the configuration of small areas shown in FIG. The amount of search processing is reduced to 1/4 as compared with the case where the same digital watermark pattern having no misalignment structure, for example, both processes use the digital watermark pattern of the small area setting in FIG.
【0103】このような互いに異なる位置ずれ構成を持
つ電子透かしパターンを用いた相関検出による電子透か
し検出を行なうことで探索処理量が1/4に軽減される
理由を述べる。様々な画像処理に起因して、電子透かし
パターンと元画像の対応のずれが発生した画像の電子透
かし検出処理には、前述したように、検出に使用するパ
ターンを例えば1画素ずつずらして、相関の検出を繰り
返し実行するのが一般的に実行される電子透かし検出処
理に際して実行される探索処理である。The reason why the amount of search processing is reduced to 4 by performing digital watermark detection by correlation detection using digital watermark patterns having such different positional shift configurations will be described. As described above, in the digital watermark detection processing of an image in which the correspondence between the digital watermark pattern and the original image has occurred due to various image processing, the pattern used for the detection is shifted by, for example, one pixel, and the correlation is determined. Is a search process executed at the time of a generally executed digital watermark detection process.
【0104】図16の小領域設定の電子透かしパターン
が埋め込まれた画像が、左方向に1画素ずれた場合、そ
のずれた画像は図17に示すようになる。図17におけ
る右端の黒塗り部分の1画素幅のラインは、画像のずれ
により発生した画素値未定領域1701である。When the image in which the digital watermark pattern of the small area setting in FIG. 16 is embedded is shifted by one pixel to the left, the shifted image is as shown in FIG. The one-pixel-width line at the rightmost black portion in FIG. 17 is a pixel value undetermined region 1701 generated due to image displacement.
【0105】この画像が左方向に1画素ずれた図17に
示す画像からの電子透かしの検出を図15の小領域設定
の電子透かしパターンを適用した相関検出処理として行
なうと、図17の小領域A10と図15の小領域A10の位
置ずれがなく丁度一致する。従って、この小領域A10に
おいて、図17に示す画像と、図15の画像との大きな
相関が検出されることになり、埋め込まれた電子透かし
が検出される。When the detection of a digital watermark from the image shown in FIG. 17 in which this image is shifted by one pixel to the left is performed as a correlation detection process using the digital watermark pattern of the small area setting in FIG. 15, the small area in FIG. positional deviation of the small region a 10 of a 10 and 15 without exactly match. Thus, in this small region A 10, the image shown in FIG. 17, results in a large correlation between the image of Figure 15 is detected, the embedded electronic watermark is detected.
【0106】図17に示す画像の他の小領域A00,
A01,A11に埋め込まれた電子透かしは、相関検出に用
いる図15の画像における小領域A00,A01,A11の位
置と完全には一致せず、これら各小領域における電子透
かし検出については電子透かしの定義のされ方に依存す
る。少しでも電子透かしパターン位置がずれた場合に全
く検出できなくなるような定義であれば、これらの小領
域A00,A01,A11では電子透かしは検出されない。多
少電子透かしパターン位置がずれてもある程度の強度で
の検出、すなわち相関が弱い場合でも検出可能であるよ
うな定義であれば、これらの小領域でも電子透かしがあ
る程度検出されることになる。The other small areas A 00 ,
A 01, an electronic watermark embedded in A 11 does not exactly match the position of the small region A 00, A 01, A 11 in the image of Figure 15 used in the correlation detection, digital watermark detection in each of these small regions Depends on how the digital watermark is defined. A digital watermark is not detected in these small areas A 00 , A 01 , and A 11 if the definition makes it impossible to detect at all even if the digital watermark pattern position is slightly shifted. If the digital watermark pattern is detected with a certain strength even if the digital watermark pattern position is slightly shifted, that is, it can be detected even when the correlation is weak, the digital watermark will be detected to some extent even in these small areas.
【0107】このように、電子透かし埋め込み時には、
図16に示す構成であったものが、電子透かし埋め込み
後の画像処理等の影響により、図17に示すように左に
1画素ずれてしまった場合でも、図15の電子透かしパ
ターンを用いた相関検出により、少なくとも1つの小領
域A10において十分な強度の相関が得られ、1画素ずつ
検出用のパターンをずらせる探索処理を実行することな
く電子透かし検出が可能となる。As described above, when embedding a digital watermark,
Even if the configuration shown in FIG. 16 is shifted by one pixel to the left as shown in FIG. 17 due to the influence of image processing after embedding a digital watermark, the correlation using the digital watermark pattern of FIG. the detection, correlation sufficient strength in at least one small region a 10 is obtained, it is possible to watermark detection without executing the search processing shifting the pattern for detection by one pixel.
【0108】また、図16の小領域設定の電子透かしパ
ターンが埋め込まれた画像が上方向に1画素ずれた場
合、そのずれた画像は図18のようになる。図18にお
ける下端の黒塗り部分の1画素幅のラインは、画像のず
れにより発生した画素値未定領域1801である。When the image in which the digital watermark pattern of the small area setting shown in FIG. 16 is shifted by one pixel in the upward direction, the shifted image is as shown in FIG. The one-pixel-width line in the black portion at the lower end in FIG. 18 is a pixel value undetermined region 1801 generated due to image displacement.
【0109】この画像が上方向に1画素ずれた図18に
示す画像からの電子透かしの検出を図15の小領域設定
の電子透かしパターンを適用した相関検出処理として行
なうと、図18の小領域A01と図15の小領域A01の位
置ずれがなく丁度一致する。従って、この小領域A01に
おいて、図18に示す画像と、図15の画像との大きな
相関が検出されることになり、埋め込まれた電子透かし
が検出される。The detection of a digital watermark from the image shown in FIG. 18 in which this image is shifted by one pixel in the upward direction is performed as a correlation detection process using the digital watermark pattern of the small area setting in FIG. A 01 and the small area A 01 in FIG. Therefore, in this small area A01 , a large correlation between the image shown in FIG. 18 and the image shown in FIG. 15 is detected, and the embedded digital watermark is detected.
【0110】図18に示す画像の他の小領域A00,
A10,A11に埋め込まれた電子透かしは、相関検出に用
いる図15の画像における小領域A00,A10,A11の位
置と完全には一致せず、これら各小領域における電子透
かし検出については電子透かしの定義のされ方に依存す
る。少しでも電子透かしパターン位置がずれた場合に全
く検出できなくなるような定義であれば、これらの小領
域A00,A10,A11では電子透かしは検出されない。多
少電子透かしパターン位置がずれてもある程度の強度で
の検出、すなわち相関が弱い場合でも検出可能であるよ
うな定義であれば、これらの小領域でも電子透かしがあ
る程度検出されることになる。The other small areas A 00 ,
Electronic watermark embedded in the A 10, A 11 does not exactly match the position of the small region A 00, A 10, A 11 in the image of Figure 15 used in the correlation detection, digital watermark detection in each of these small regions Depends on how the digital watermark is defined. A digital watermark is not detected in these small areas A 00 , A 10 , and A 11 if the definition makes it impossible to detect the digital watermark pattern at all even if the digital watermark pattern position is slightly displaced. If the definition is such that detection is possible with a certain degree of intensity even if the digital watermark pattern position is slightly shifted, that is, even if the correlation is weak, a digital watermark will be detected to some extent even in these small areas.
【0111】このように、電子透かし埋め込み時には、
図16に示す構成であったものが、電子透かし埋め込み
後の画像処理等の影響により、図18に示すように上に
1画素ずれてしまった場合でも、図15の電子透かしパ
ターンを用いた相関検出により、少なくとも1つの小領
域A01において十分な強度の相関が得られ、1画素ずつ
検出用のパターンをずらせる探索処理を実行することな
く電子透かし検出が可能となる。As described above, when embedding a digital watermark,
Even if the configuration shown in FIG. 16 is shifted by one pixel upward as shown in FIG. 18 due to the influence of image processing or the like after digital watermark embedding, the correlation using the digital watermark pattern of FIG. the detection, correlation sufficient strength in at least one small region a 01 is obtained, it is possible to watermark detection without executing the search processing shifting the pattern for detection by one pixel.
【0112】さらに、図16の小領域設定の電子透かし
パターンが埋め込まれた画像が左および上方向に1画素
ずつずれた場合、そのずれた画像は図19のようにな
る。図19における右端および下端の黒塗り部分の1画
素幅のラインは、画像のずれにより発生した画素値未定
領域1901,1902である。Further, when the image in which the digital watermark pattern of the small area setting of FIG. 16 is embedded is shifted by one pixel in the left and upward directions, the shifted image is as shown in FIG. In FIG. 19, the one-pixel-width lines in the black portions at the right end and the lower end are pixel value undetermined regions 1901 and 1902 generated due to image displacement.
【0113】この画像が左方向および上方向に1画素ず
れた図19に示す画像からの電子透かしの検出を図15
の小領域設定の電子透かしパターンを適用した相関検出
処理として行なうと、図19の小領域A11と図15の小
領域A11の位置ずれがなく丁度一致する。従って、この
小領域A11において、図19に示す画像と、図15の画
像との大きな相関が検出されることになり、埋め込まれ
た電子透かしが検出される。The detection of a digital watermark from the image shown in FIG. 19 in which this image is shifted by one pixel to the left and upward is shown in FIG.
Performing as correlation detection processing using an electronic watermark pattern of small area setting misalignment of the small region A 11 of the small region A 11 and 15 of Figure 19 without exactly match. Thus, in this small region A 11, the image shown in FIG. 19 will be large correlation between the image of Figure 15 is detected, the embedded electronic watermark is detected.
【0114】図19に示す画像の他の小領域A00,
A10,A01に埋め込まれた電子透かしは、相関検出に用
いる図15の画像における小領域A00,A10,A01の位
置と完全には一致せず、これら各小領域における電子透
かし検出については電子透かしの定義のされ方に依存す
る。少しでも電子透かしパターン位置がずれた場合に全
く検出できなくなるような定義であれば、これらの小領
域A00,A10,A01では電子透かしは検出されない。多
少電子透かしパターン位置がずれてもある程度の強度で
の検出、すなわち相関が弱い場合でも検出可能であるよ
うな定義であれば、これらの小領域でも電子透かしがあ
る程度検出されることになる。The other small areas A 00 ,
Electronic watermark embedded in the A 10, A 01 does not exactly match the position of the small region A 00, A 10, A 01 in the image of Figure 15 used in the correlation detection, digital watermark detection in each of these small regions Depends on how the digital watermark is defined. A digital watermark is not detected in these small areas A 00 , A 10 , and A 01 if the definition is such that even if the digital watermark pattern position is shifted even a little, detection is completely impossible. If the digital watermark pattern is detected with a certain strength even if the digital watermark pattern position is slightly shifted, that is, it can be detected even when the correlation is weak, the digital watermark will be detected to some extent even in these small areas.
【0115】このように、電子透かし埋め込み時には、
図16に示す構成であったものが、電子透かし埋め込み
後の画像処理等の影響により、図19に示すように左お
よび上に1画素ずつずれてしまった場合でも、図15の
電子透かしパターンを用いた相関検出により、少なくと
も1つの小領域A11において十分な強度の相関が得ら
れ、1画素ずつ検出用のパターンをずらせる探索処理を
実行することなく電子透かし検出が可能となる。As described above, when embedding a digital watermark,
Although the configuration shown in FIG. 16 is shifted one pixel to the left and one pixel upward as shown in FIG. 19 due to the influence of image processing after digital watermark embedding, the digital watermark pattern shown in FIG. the correlation detection using correlation sufficient strength in at least one small region a 11 is obtained, it is possible to watermark detection without executing the search processing shifting the pattern for detection by one pixel.
【0116】なお、図16の小領域設定の電子透かしパ
ターンを埋め込んだ画像が全くずれなかった場合、その
画像からの電子透かしの検出を図15の小領域設定の電
子透かしパターンにて行なうと、小領域A00同士が丁度
一致し、この小領域A00に埋め込まれた電子透かしが検
出される。他の小領域A10,A01,A11に埋め込まれた
電子透かしの検出については電子透かしパターンの定義
のされ方に依存する。When the image in which the digital watermark pattern of the small area setting shown in FIG. 16 is embedded does not shift at all, the detection of the digital watermark from the image is performed using the digital watermark pattern of the small area setting shown in FIG. small region a 00 each other exactly match, an electronic watermark embedded in the small region a 00 is detected. The detection of the digital watermark embedded in the other small areas A 10 , A 01 , and A 11 depends on how the digital watermark pattern is defined.
【0117】以上、説明したように、図16の小領域設
定の電子透かしパターンが埋め込まれた画像が左方向に
1画素ずれた場合、上方向に1画素ずれた場合、左上方
向に1画素ずつずれた場合、そして、ずれを生じなかっ
た場合の4通りの画像に対して、図15の小領域設定の
電子透かしパターンを用いた相関検出により、検出用の
パターンをずらせる探索処理を実行することなく電子透
かし検出が可能となる。この場合、電子透かしの検出に
用いるパターンは図15に示す構成を持つ電子透かしパ
ターン唯一通りで対処可能である。As described above, when the image in which the digital watermark pattern of the small area setting shown in FIG. 16 is embedded is shifted by one pixel to the left, shifted by one pixel in the upward direction, and shifted by one pixel in the upper left direction. A search process is performed on the four images in the case where there is a shift and in the case where no shift has occurred, by shifting the detection pattern by correlation detection using the digital watermark pattern of the small area setting in FIG. This makes it possible to detect digital watermarks. In this case, only one digital watermark pattern having the configuration shown in FIG. 15 can be used to detect the digital watermark.
【0118】この特徴を考慮すると、図16の小領域設
定の電子透かしパターンが埋め込まれた画像のずれ位置
の探索は、図15の小領域設定の電子透かしパターンを
用いて探索範囲水平方向0≦dX<X/2、垂直方向0
≦dY<Y/2を、水平垂直方向共に1画素飛ばしで行
なえば良いことがわかる。よって、水平垂直方向共に探
索すべきずれ位置が半分になるため、総探索処理量は、
埋め込み処理、検出処理共に位置ずれ構成を持たない同
一の電子透かしパターン、例えば両処理共に図15の小
領域設定の電子透かしパターンを利用した場合と比較し
て、探索処理量が1/4に軽減される。Taking this feature into consideration, the search for the shift position of the image in which the digital watermark pattern of the small area setting shown in FIG. 16 is embedded is performed using the digital watermark pattern of the small area setting of FIG. d X <X / 2, vertical direction 0
It is understood that ≦ d Y <Y / 2 may be performed by skipping one pixel in both the horizontal and vertical directions. Therefore, since the shift position to be searched in both the horizontal and vertical directions is halved, the total search processing amount is
In both the embedding process and the detection process, the same digital watermark pattern having no misalignment structure, for example, the search processing amount is reduced to 1 / in comparison with the case where both processes use the digital watermark pattern of the small area setting in FIG. Is done.
【0119】[X×Y画像に対する(X/2)×(Y/
2)電子透かしパターン適用例]次に、画像の大きさが
X×Y画素であり、電子透かしパターンの大きさが(X
/2)×(Y/2)画素とした構成について説明する。[(X / 2) × (Y /
2) Application example of digital watermark pattern] Next, the size of the image is X × Y pixels, and the size of the digital watermark pattern is (X
A configuration of (/ 2) × (Y / 2) pixels will be described.
【0120】基本電子透かしパターンの大きさを水平方
向と垂直方向ともに元画像の半分の大きさとした電子透
かしパターン埋め込み処理例を図20に示す。FIG. 20 shows an example of a digital watermark pattern embedding process in which the size of the basic digital watermark pattern is set to half the size of the original image in both the horizontal and vertical directions.
【0121】図20は、元画像の大きさであるX×Y画
素の中に、大きさが(X/2)×(Y/2)画素である
4つの小領域A00,A10,A01,A11を基本電子透かし
パターン埋め込み領域として設定している。図20の構
成は、図15において斜線部分で示した電子透かし非埋
め込み領を削除した形である。小領域A00,A10,
A 01,A11には全て同じ電子透かしパターンを埋め込む
ものとする。図15同様、図20の小領域設定の電子透
かしパターンが埋め込まれた画像が位置ずれを起こした
とき、そのずれ位置を探索する場合の探索範囲は水平方
向が0≦dX<X/2であり、垂直方向が0≦dY<Y/
2である。FIG. 20 shows an X × Y image which is the size of the original image.
In the element, the size is (X / 2) × (Y / 2) pixels
Four small areas A00, ATen, A01, A11The basic digital watermark
It is set as a pattern embedding area. The configuration of FIG.
The result is shown in FIG.
It is the form that the embedding area was deleted. Small area A00, ATen,
A 01, A11All embed the same digital watermark pattern
Shall be. As in FIG. 15, the electronic transparency of the small area setting in FIG.
Image with embedded pattern has been misaligned
When searching for the shift position, the search range is horizontal.
Direction is 0 ≦ dX<X / 2, and the vertical direction is 0 ≦ dY<Y /
2.
【0122】図20の構成では、電子透かし埋め込み領
域は、各小領域A00,A10,A01,A11に完全に一致し
て存在するが、この電子透かし埋め込み領域をずらした
設定とした例を図21に示す。In the configuration shown in FIG. 20, the digital watermark embedding area exists completely coincident with each of the small areas A 00 , A 10 , A 01 , and A 11 , but the digital watermark embedding area is set to be shifted. An example is shown in FIG.
【0123】電子透かしパターンの埋め込みを図21の
小領域設定で行ない、検出を図20の小領域設定の電子
透かしパターンを用いた相関検出によって実行すると、
前述の図15と図16との対応と同様の理由により、電
子透かし埋め込み画像が、例えばデジタル−アナログ画
像変換など各種の画像処理に起因して画像ずれが発生し
ても、各小領域A00,A10,A01,A11いずれかのパタ
ーンの一致する確率が高まり、電子透かし埋め込み時
と、検出処理時とで同一のパターンを用いる場合に比較
して電子透かし検出における探索処理量は1/4に軽減
される。When the embedding of the digital watermark pattern is performed in the small area setting of FIG. 21 and the detection is executed by correlation detection using the digital watermark pattern of the small area setting in FIG.
For the same reason as the correspondence between FIGS. 15 and 16 described above, even if the digital watermark embedded image has an image shift due to various image processing such as digital-analog image conversion, each small area A 00 , A 10 , A 01 , and A 11 have a higher probability of matching, and the amount of search processing in digital watermark detection is 1 in comparison with the case where the same pattern is used for digital watermark embedding and detection processing. / 4.
【0124】図21に示す、X×Y画像に対する(X/
2)×(Y/2)電子透かしパターンの電子透かし埋め
込み領域をずらした構成における小領域A10,A01,A
11の定め方について、以下に説明する。(X / Y) for the X × Y image shown in FIG.
2) Small areas A 10 , A 01 , A in a configuration in which the digital watermark embedding area of the × (Y / 2) digital watermark pattern is shifted
The method of determining 11 is described below.
【0125】図22は図21の小領域A10の定め方を示
している。図20のずれのない小領域設定構成に対応す
る小領域設定構成は、図22に破線で示す小領域設定構
成2201である。この小領域設定構成2201を左方
向に1画素ずらしたものが図22に実線で示す小領域設
定構成2202である。すると、図22に実線で示す小
領域設定構成2202における小領域A10は、破線で示
す小領域設定構成2201の小領域A10の右端1列を除
き、破線で示す小領域設定構成2201の小領域A00の
右端の1列を加えたものとなる。この実線で示す小領域
設定構成2202における小領域A10が、図21におけ
る小領域A10として設定されることになる。[0125] Figure 22 shows a method of determining the small region A 10 in FIG. 21. A small area setting configuration corresponding to the small area setting configuration without deviation in FIG. 20 is a small area setting configuration 2201 indicated by a broken line in FIG. The small area setting configuration 2201 shown by a solid line in FIG. 22 is obtained by shifting the small area setting configuration 2201 leftward by one pixel. Then, the small region A 10 in the small area setting structure 2202 shown by a solid line in FIG. 22, except for the rightmost column of the small region A 10 of the small-area setting structure 2201 indicated by the broken lines, small subregions setting structure 2201 indicated by a broken line a plus one column of the rightmost region a 00. Small region A 10 in the small area setting structure 2202 shown in this solid line will be set as a small area A 10 in FIG. 21.
【0126】すなわち、図21の小領域A10は、図20
の小領域A10に対して左に1画素ずれた領域として設定
される。[0126] That is, the small region A 10 in FIG. 21, FIG. 20
It is set as an area which is shifted 1 pixel to the left with respect to the small region A 10 of.
【0127】図23は図21の小領域A01の定め方を示
している。図20のずれのない小領域設定構成に対応す
る小領域設定構成は、図23に破線で示す小領域設定構
成2301である。この小領域設定構成2301を上方
向に1画素ずらしたものが図23に実線で示す小領域設
定構成2302である。すると、図23に実線で示す小
領域設定構成2302における小領域A01は、破線で示
す小領域設定構成2301の小領域A01の下端1行を除
き、破線で示す小領域設定構成2301の小領域A00の
下端の1行を加えたもとなる。この実線で示す小領域設
定構成2302における小領域A01が、図21における
小領域A01として設定されることになる。[0127] Figure 23 shows a method of determining the small region A 01 in FIG. 21. The small area setting configuration corresponding to the small area setting configuration without deviation in FIG. 20 is a small area setting configuration 2301 indicated by a broken line in FIG. The small area setting configuration 2301 shown by a solid line in FIG. 23 is obtained by shifting the small area setting configuration 2301 upward by one pixel. Then, the small area A 01 in the small area setting configuration 2302 shown by the solid line in FIG. 23 is the small area A 01 of the small area setting configuration 2301 shown by the broken line except for the bottom row of the small area A 01 of the small area setting configuration 2301 shown by the broken line. consisting Moto plus one line of the lower end of the region a 00. Small region A 01 in the small regions set configuration 2302 shown in this solid line will be set as a small area A 01 in FIG. 21.
【0128】すなわち、図21の小領域A01は、図20
の小領域A01に対して上に1画素ずれた領域として設定
される。In other words, the small area A 01 in FIG.
Is set as an area that is shifted upward by one pixel with respect to the small area A01 .
【0129】図24は図21の小領域A11の定め方を示
している。図20のずれのない小領域設定構成に対応す
る小領域設定構成は、図24に破線で示す小領域設定構
成2401である。この小領域設定構成2401を左と
上方向にそれぞれ1画素ずつずらしたものが図24に実
線で示す小領域設定構成2402である。すると、図2
4に実線で示す小領域設定構成2402における小領域
A11は、破線で示す小領域設定構成2401の小領域A
11の右端1列と下端1行を除き、破線で示す小領域設定
構成2401の小領域A10の下端の1行と小領域A01の
右端の1列を加えたものとなる。この実線で示す小領域
設定構成2402における小領域A11が、図21におけ
る小領域A11として設定されることになる。[0129] Figure 24 shows a method of determining the small region A 11 in FIG. 21. The small area setting configuration corresponding to the small area setting configuration without deviation in FIG. 20 is a small area setting configuration 2401 indicated by a broken line in FIG. The small area setting configuration 2401 shown by a solid line in FIG. 24 is obtained by shifting the small area setting configuration 2401 by one pixel in the left and upper directions. Then, Figure 2
4 is a small area A 11 in the small area setting configuration 2401 indicated by a solid line, and a small area A 11 in the small area setting configuration 2401 indicated by a broken line.
Except for one right end column and one bottom line of 11 , one line at the bottom end of the small region A 10 and one column at the right end of the small region A 01 of the small region setting configuration 2401 shown by the broken line are added. Small area A 11 in the small regions set configuration 2402 shown in this solid line will be set as a small area A 11 in FIG. 21.
【0130】すなわち、図21の小領域A11は、図20
の小領域A11に対して左および上に1画素ずれた領域と
して設定される。That is, the small area A 11 in FIG.
It is set as an area which is shifted 1 pixel to the left and above for the small region A 11.
【0131】図20に示すずれのない小領域設定構成に
より、画像に対する電子透かしの埋め込みを実行し、図
21に示すずれのある小領域設定構成を持つ電子透かし
検出パターンを適用した相関検出による電子透かし検出
処理を実行することにより、各小領域A00,A10,
A01,A11いずれかのパターンの一致する確率が高ま
り、電子透かし埋め込み時と、検出処理時とで同一のパ
ターンを用いる場合に比較して電子透かし検出における
探索処理量は1/4に軽減される。An electronic watermark is embedded in an image by the small area setting configuration having no shift shown in FIG. 20, and an electronic watermark is obtained by correlation detection using a digital watermark detection pattern having a small area setting configuration having a shift shown in FIG. By executing the watermark detection processing, each of the small areas A 00 , A 10 ,
The probability that any one of the patterns A 01 and A 11 coincides is increased, and the amount of search processing in digital watermark detection is reduced to 4 as compared to the case where the same pattern is used for digital watermark embedding and detection processing. Is done.
【0132】図21の電子透かしパターンを埋め込み処
理に適用し、図20の電子透かしパターンを検出処理に
用いることで、前述の図15と図16の対応と同様、水
平方向0≦dX<X/2、垂直方向0≦dY<Y/2の探
索範囲を、水平垂直方向共に1画素飛ばしで行なうこと
が可能となり、総探索処理量が1/4に軽減される。By applying the digital watermark pattern shown in FIG. 21 to the embedding process and using the digital watermark pattern shown in FIG. 20 for the detection process, the horizontal direction 0 ≦ d X <X, as in the correspondence between FIG. 15 and FIG. / 2, and a search range of 0 ≦ d Y <Y / 2 in the vertical direction can be performed by skipping one pixel in both the horizontal and vertical directions, and the total search processing amount is reduced to 4.
【0133】[2段階の画像ずれ位置探索処理]上述の
ずれ位置を持つ電子透かし検出パターンを適用する電子
透かし検出処理は、探索処理が削減でき、探索効率が向
上する利点があるが、検出される電子透かしの強度が弱
くなるという問題が起こりうる。理由は、埋め込まれて
いる電子透かしパターンうち、確実に検出に利用される
部分が全体の1/4しかないためである。この問題を解
決するために、画像のずれ位置の探索を2段階で行なう
構成について、以下説明する。[Two-Step Image Shift Position Search Process] The digital watermark detection process that applies the digital watermark detection pattern having the shift position described above has the advantage that the search process can be reduced and the search efficiency can be improved. There is a possibility that the strength of the digital watermark becomes weaker. The reason is that, of the embedded digital watermark pattern, only a quarter of the entire digital watermark pattern is reliably used for detection. In order to solve this problem, a configuration in which a search for an image shift position is performed in two stages will be described below.
【0134】画像のずれ位置の探索を2段階で行なう方
法を、図25を用いて説明する。画像には、図21の小
領域設定で電子透かしパターンが埋め込まれ、電子透か
し埋め込み後、何らかの画像処理により右方向にd’X
画素、下方向にd’Y画素ずれた画像が図25である。A method of searching for a shift position of an image in two stages will be described with reference to FIG. In the image, a digital watermark pattern is embedded in the small area setting of FIG. 21, and after embedding the digital watermark, d ′ X
FIG. 25 shows an image shifted by d ′ Y pixels downward by pixels.
【0135】図25における黒塗り部分は、画像のずれ
により発生した画素値未定領域2501である。画素値
未定領域2501は、左端にd’X画素幅、上端にd’Y
画素幅構成される。The black portion in FIG. 25 is a pixel value undetermined region 2501 generated due to an image shift. The pixel value undetermined area 2501 has a d' X pixel width at the left end and d' Y at the upper end.
Pixel width is configured.
【0136】電子透かし検出処理では、第1探索とし
て、図20の小領域設定構成を持つ電子透かしパターン
を適用した相関検出が実行されてこの画像のずれ位置を
探索する。探索する範囲は水平方向が0≦dX<X/2
であり、垂直方向が0≦dY<Y/2であり、前述の通
り水平垂直方向共に1画素飛ばしで探索する。In the digital watermark detection processing, as a first search, correlation detection is performed by applying a digital watermark pattern having the small area setting configuration shown in FIG. 20, and a shift position of this image is searched. The search range is 0 ≦ d X <X / 2 in the horizontal direction.
In the vertical direction, 0 ≦ d Y <Y / 2. As described above, the search is performed by skipping one pixel in both the horizontal and vertical directions.
【0137】以下では、画像が水平方向にd’X画素、
垂直方向にd’Y画素ずれていることを、画像のずれ位
置が(d’X,d’Y)であると表記することにする。In the following, the image is d ′ X pixels in the horizontal direction,
A shift of d' Y pixels in the vertical direction is referred to as a shift position of an image at (d' X , d' Y ).
【0138】i,jを負でない整数とし、図25の画像
のずれ(d’X,d’Y)が、(d’ X,d’Y)=(2
i,2j)の場合、図20の小領域設定の電子透かしパ
ターンを(2i,2j)ずらして電子透かしの検出を行
なうと互いの小領域A00が重なりあい、高い相関値が得
られ、電子透かしの検出に成功する。When i and j are non-negative integers and the image shown in FIG.
Deviation (d 'X, D 'Y) Becomes (d ' X, D 'Y) = (2
i, 2j), the digital watermark pattern of the small area setting in FIG.
Digital watermark detection by shifting the turn by (2i, 2j)
Naut and each other's small area A00Overlap, resulting in a high correlation value.
The digital watermark is successfully detected.
【0139】同様に(d’X,d’Y)=(2i−1,2
j)の場合は、図20の小領域設定の電子透かしパター
ンを(2i,2j)ずらしたときに、互いの小領域A10
が重なりあい、高い相関値が得られ、電子透かしの検出
に成功する。また、(d’X,d’Y)=(2i,2j−
1)の場合は、図20の小領域設定の電子透かしパター
ンを(2i,2j)ずらしたときに、互いの小領域A01
が重なりあい、(d’X,d’Y)=(2i−1,2j−
1)の場合は、図20の小領域設定の電子透かしパター
ンを(2i,2j)ずらしたときに、互いの小領域A11
が重なりあい、それぞれ重なり合った位置において、高
い相関値が得られ、電子透かしの検出に成功する。Similarly, (d' x , d' y ) = (2i-1,2)
In the case of j), when the digital watermark pattern of the small area setting in FIG. 20 is shifted by (2i, 2j), the small areas A 10
Are overlapped, a high correlation value is obtained, and the digital watermark is successfully detected. Also, (d' X , d' Y ) = (2i, 2j-
In the case of 1), when the digital watermark pattern of the small area setting in FIG. 20 is shifted by (2i, 2j), the small areas A 01 of each other are set.
Are overlapped, and (d' x , d' y ) = (2i-1,2j-
In the case of 1), when the digital watermark pattern of the small area setting of FIG. 20 is shifted by (2i, 2j), the small areas A 11 of each other are shifted.
Are superimposed, and a high correlation value is obtained at each overlapping position, and the digital watermark is successfully detected.
【0140】電子透かしの検出時に、小領域A00,
A10,A01,A11のどの小領域において、検出用パター
ンとして用いた図20の小領域設定の電子透かしパター
ンとの相関が高くなり電子透かしが検出されたのかがわ
かる検出方法の場合は、第1探索によって画像ずれ位置
を一意に特定できることになる。また、電子透かしの検
出時に、小領域A00,A10,A01,A11のどの小領域に
よって検出されたのかがわからない検出方法の場合で
も、第1探索によって画像ずれ位置候補を4通りに特定
できる。When the digital watermark is detected, the small areas A 00 ,
In the case of the detection method in which small areas A 10 , A 01 , and A 11 have a high correlation with the digital watermark pattern of the small area setting shown in FIG. 20 used as the detection pattern and the digital watermark is detected. In addition, the image shift position can be uniquely specified by the first search. In addition, even when the detection method does not know which of the small areas A 00 , A 10 , A 01 , and A 11 has been detected at the time of detection of the digital watermark, the first search makes it possible to set the image displacement position candidates in four ways. Can be identified.
【0141】すなわち、図20の小領域設定の電子透か
しパターンを(2i,2j)ずらしたときに、小領域A
00,A10,A01,A11のいずれかにおいて電子透かしの
重なりが発生して高い相関が得られて電子透かしが検出
された場合、画像のずれ(d’X,d’Y)は、(2i,
2j)、(2i−1,2j)、(2i,2j−1)、ま
たは(2i−1,2j−1)の4通りのいずれかであ
る。このとき、図20の小領域設定の電子透かしパター
ンのずらし量(2i,2j)は検出処理に際してデータ
として取得され既知であり、この(2i,2j)に基づ
いて、実際の検出対象画像のずれ量は、上記4つのいず
れかであると特定できる。That is, when the digital watermark pattern of the small area setting in FIG. 20 is shifted by (2i, 2j), the small area A
00, A 10, A 01, when an electronic watermark overlap of digital watermark by high correlation been obtained occurs in any one of A 11 is detected, the deviation of the image (d 'X, d' Y ) is (2i,
2j), (2i-1,2j), (2i, 2j-1), or (2i-1,2j-1). At this time, the shift amount (2i, 2j) of the digital watermark pattern of the small area setting in FIG. 20 is acquired as data at the time of the detection processing and is known, and based on this (2i, 2j), the shift amount of the actual detection target image is determined. The amount can be specified as any of the above four.
【0142】画像ずれ位置を一意に特定できた場合は、
更なる探索(第2探索)は必要ない。必要なのは電子透
かしの検出強度を上げることである。そこで、第1探索
で用いた図20の小領域設定の電子透かしパターンの替
わりに、図21の小領域設定の電子透かしパターンを検
出用パターンとして用いる。画像ずれ位置は特定されて
いるので、図21の小領域設定の電子透かしパターンを
その位置に合わせて、電子透かしの検出を行なう。この
検出では、電子透かし埋め込み時と同じ小領域設定の電
子透かしパターンを用いているため、画像に埋め込まれ
ている電子透かしパターンの位置は、各領域において一
致するため、各領域において高い相関が得られ、十分な
検出強度の電子透かし検出が可能となる。If the image shift position can be uniquely specified,
No further search (second search) is required. What is needed is to increase the detection strength of the digital watermark. Therefore, instead of the digital watermark pattern of the small area setting of FIG. 20 used in the first search, the digital watermark pattern of the small area setting of FIG. 21 is used as a detection pattern. Since the image shift position is specified, the electronic watermark is detected by matching the electronic watermark pattern of the small area setting in FIG. 21 to the position. In this detection, since the digital watermark pattern of the same small area setting as that at the time of digital watermark embedding is used, the position of the digital watermark pattern embedded in the image matches in each area, so that a high correlation is obtained in each area. Thus, digital watermark detection with sufficient detection strength can be performed.
【0143】図20の小領域設定の電子透かしパターン
を検出パターンとして用いた第1探索処理において、画
像ずれ位置を一意に特定できなかった場合は、第2探索
が必要である。但し、ずれ位置の候補は、上述したよう
に4通りまで絞られている。第2探索では、第1探索で
用いた図20の小領域設定の電子透かしパターンの替わ
りに、図21の小領域設定の電子透かしパターンを用い
る。画像ずれ位置(d’X,d’Y)は、(2i,2
j)、(2i−1,2j)、(2i,2j−1)、また
は(2i−1,2j−1)の4通りまで絞られているの
で、図21の小領域設定の電子透かしパターンをそのず
れ位置候補の各位置に順次対応させる探索を実行する。In the first search processing using the digital watermark pattern of the small area setting as the detection pattern in FIG. 20, if the image shift position cannot be uniquely specified, the second search is required. However, the candidates for the displacement position are narrowed down to four as described above. In the second search, the digital watermark pattern of the small area setting of FIG. 21 is used instead of the digital watermark pattern of the small area setting of FIG. 20 used in the first search. The image shift position (d ′ X , d ′ Y ) is (2i, 2
j), (2i-1, 2j), (2i, 2j-1), or (2i-1, 2j-1), so that the digital watermark pattern of the small area setting in FIG. A search is performed to sequentially correspond to each position of the displacement position candidate.
【0144】この第2探索における電子透かし検出処理
では、電子透かし埋め込み時と同じ小領域設定の電子透
かしパターンを用いるため、この4位置のいずれかにお
いて、画像に埋め込まれている電子透かしパターンの位
置は、各領域A00,A10,A 01,A11において一致する
ため、各領域において高い相関が得られ、十分な検出強
度の電子透かし検出が可能となる。Digital watermark detection processing in the second search
Now, the electronic watermark with the same small area setting as when the digital watermark is embedded
Because of the use of a pattern,
Of the digital watermark pattern embedded in the image
Each area A00, ATen, A 01, A11Matches in
Therefore, a high correlation is obtained in each region, and sufficient detection strength is obtained.
Digital watermark detection is possible.
【0145】このように、電子透かしの埋め込みパター
ンとのずれを持つ図15や図20の小領域設定構成を持
つ電子透かしパターンを電子透かし検出処理に適用する
ことを前提にして、図16や図21の小領域設定の電子
透かしパターンを適用して画像に埋め込むことで、効率
良く画像ずれ位置を探索し、電子透かしの検出を高速に
実行できる。なお、上述の実施例と逆に、図15や図2
0の小領域設定の電子透かしパターンの構成を電子透か
し埋め込み処理に適用し、図16や図21の小領域設定
構成を持つ電子透かしパターンを適用して電子透かし検
出を実行しても検出処理を効率良く行なうこともでき
る。このように、埋め込み時に用いる電子透かしパター
ンと検出時に用いる電子透かしパターンにずれを持たせ
ることで効率的な画像ずれ探索が行なえる。As described above, on the assumption that the digital watermark pattern having the small area setting configuration shown in FIGS. 15 and 20 having a deviation from the digital watermark embedding pattern is applied to the digital watermark detection processing, FIGS. By applying a digital watermark pattern of 21 small area settings and embedding it in an image, an image shift position can be efficiently searched, and digital watermark detection can be performed at high speed. Note that, contrary to the above-described embodiment, FIGS.
The digital watermark embedding process of the small area setting of 0 is applied to the digital watermark embedding process, and the digital watermark detection having the small area setting configuration of FIGS. It can be performed efficiently. As described above, by providing a shift between the digital watermark pattern used at the time of embedding and the digital watermark pattern used at the time of detection, an efficient image shift search can be performed.
【0146】[その他の実施例]上述の例は、電子透か
しパターンの大きさを水平方向と垂直方向ともに元画像
の半分、もしくは、半分より1画素だけ小さい大きさと
した例について説明したが、さらに、異なる電子透かし
パターンの大きさを持つ例について説明する。[Other Embodiments] In the above example, the size of the digital watermark pattern is set to half of the original image or one pixel smaller than the half in both the horizontal and vertical directions. An example having different digital watermark pattern sizes will be described.
【0147】図26に画像の大きさX×Y画素を、水平
垂直方向共に4分割した小領域設定の例を示す。図15
を用いて説明した例と同様、図26の例では、斜線部分
を電子透かしを埋め込まない領域として設定した。FIG. 26 shows an example of setting a small area in which an X × Y pixel of an image is divided into four in the horizontal and vertical directions. FIG.
As in the example described with reference to FIG. 26, in the example of FIG.
【0148】図26(a)は小領域A00〜A33毎にずれ
を持たない小領域設定であり、各分割領域において、水
平方向垂直方向にそれぞれ3画素小さい基本電子透かし
パターンの大きさを持つ。すなわち、画像の大きさがX
×Y画素であり、電子透かしパターンの大きさが(X/
4−3)×(Y/4−3)画素とした構成である。FIG. 26A shows a small area setting in which there is no shift for each of the small areas A 00 to A 33. In each divided area, the size of the basic digital watermark pattern which is smaller by 3 pixels in the horizontal and vertical directions is set. Have. That is, if the size of the image is X
× Y pixels, and the size of the digital watermark pattern is (X /
4-3) × (Y / 4-3) pixels.
【0149】図26(b)は16小領域A00〜A33全て
に異なるずれを持たせた小領域設定である。電子透かし
の埋め込み対象画像には、(b)の小領域設定の電子透
かしパターンを埋め込む。例えば、図26(b)の領域
A00はずれ量が水平方向垂直方向にそれぞれ0画素、領
域A10はずれ量が水平方向左に1画素、垂直方向に0画
素、領域A20はずれ量が水平方向左に2画素、垂直方向
に0画素であり、また、領域A01はずれ量が水平方向に
0画素、垂直方向上に1画素、領域A02はずれ量が水平
方向に0画素、垂直方向上に2画素であり、領域A33は
ずれ量が水平方向に3画素、垂直方向上に3画素となる
よう、16小領域A00〜A33全てに異なるずれを持たせ
た小領域設定である。FIG. 26B shows a small area setting in which all the 16 small areas A 00 to A 33 are differently shifted. In the image to be embedded with the digital watermark, the digital watermark pattern of (b) small area setting is embedded. For example, the area A 00, respectively 0 pixel shift amount is in the horizontal direction vertically, the area A 10 out amount 1 pixels in the horizontal direction the left, 0 pixels in the vertical direction, the area A 20 shift amount in the horizontal direction in FIG. 26 (b) 2 pixels to the left, 0 pixels in the vertical direction, the area a 01 shift amount is zero pixels in the horizontal direction, one pixel on the vertical direction, the area a 02 shift amount is zero pixels in the horizontal direction, on the vertical direction a second pixel, the area a 33 out of over 3 pixels in the horizontal direction, so as to be 3 pixels in the vertical direction, a small area set which gave different shift to 16 small regions a 00 to a 33 all.
【0150】図26(b)の各領域に異なるずれを持つ
小領域設定の電子透かしパターンが埋め込まれている画
像のずれ位置の探索は以下のように行なう。A search for a shift position of an image in which a digital watermark pattern of a small area setting having a different shift is embedded in each area in FIG. 26B is performed as follows.
【0151】まず、第1探索処理において相関検出のた
めに適用する電子透かしパターンは、図26(a)に示
す小領域A00〜A33毎にずれを持たない小領域設定とし
た電子透かしパターンである。(b)の小領域設定の電
子透かしパターンが埋め込まれた画像のずれ位置の探索
は、水平方向0≦dX<X/4、垂直方向0≦dY<Y/
4の範囲となる。第1探索は、水平垂直方向共に3画素
飛ばしに、(a)の小領域設定の電子透かしパターンを
用いて行ない、ずれ位置を16候補まで絞る。First, a digital watermark pattern applied for correlation detection in the first search processing is a digital watermark pattern in which a small area is not set for each of the small areas A 00 to A 33 shown in FIG. It is. The search for the shift position of the image in which the digital watermark pattern of the small area setting is embedded in (b) is performed in the horizontal direction 0 ≦ d X <X / 4 and the vertical direction 0 ≦ d Y <Y /
4 range. The first search is performed using the digital watermark pattern of the small area setting of (a), skipping three pixels in both the horizontal and vertical directions, and narrowing the shift position to 16 candidates.
【0152】次に、第2探索処理として、第1探索にお
いて決定されたずれ位置の16候補について、順次、
(b)の小領域設定の電子透かしパターンを用いて相関
検出を実行する。この第2探索における電子透かし検出
処理では、電子透かし埋め込み時と同じ小領域設定の電
子透かしパターン(b)を用いるため、この16位置の
いずれかにおいて、画像に埋め込まれている電子透かし
パターンの位置は、各領域A00〜A33において一致する
ため、各領域において高い相関が得られ、十分な検出強
度の電子透かし検出が可能となる。Next, as a second search process, 16 candidates of the shift position determined in the first search are sequentially determined.
Correlation detection is performed using the digital watermark pattern of (b) small area setting. In the digital watermark detection processing in the second search, since the digital watermark pattern (b) of the same small area setting as that at the time of digital watermark embedding is used, the position of the digital watermark pattern embedded in the image at any of these 16 positions Is consistent in each of the regions A 00 to A 33 , a high correlation is obtained in each of the regions, and digital watermark detection with sufficient detection strength can be performed.
【0153】図26では、16小領域の全てに異なるず
れを持たせたが、次に、16小領域に水平垂直方向共に
2種類、合計4種類のずれを持たせた例を図27を用い
て説明する。In FIG. 26, all the 16 small areas have different shifts. Next, FIG. 27 shows an example in which the 16 small areas have two kinds of shifts in the horizontal and vertical directions, that is, a total of 4 kinds of shifts. Will be explained.
【0154】図27(a)は、図26(a)と同様、小
領域A00〜A33毎のずれを持たない小領域設定である。
図27(b)は16小領域A00〜A33に水平垂直方向共
に2種類、合計4種類のずれを持たせた小領域設定であ
る。例えば、A10とA30とは同一のずれを持つ。A20と
A22とも同一のずれを持つ。FIG. 27A shows a small area setting having no shift for each of the small areas A 00 to A 33 , similarly to FIG. 26A.
FIG. 27B shows a small area setting in which 16 types of small areas A 00 to A 33 are shifted by two types in the horizontal and vertical directions, that is, a total of four types of shifts. For example, the A 10 and A 30 have the same displacement. Both A 20 and A 22 have the same displacement.
【0155】このような合計4種類のずれを持たせた小
領域設定を持つ(b)の小領域設定の電子透かしパター
ンを電子透かし埋め込み処理に適用し、検出処理にはず
れのない(a)のパターンを用いる。The digital watermark pattern of the small area setting (b) having such a small area setting with a total of four kinds of shifts is applied to the digital watermark embedding processing, and the detection processing has no shift (a). Use a pattern.
【0156】図27(b)に示す16小領域A00〜A33
に水平垂直方向共に2種類、合計4種類のずれを持たせ
た小領域設定構成を持つ電子透かしパターンが埋め込ま
れている画像のずれ位置の探索は以下のように行なう。The 16 small areas A 00 to A 33 shown in FIG.
The search for a shift position of an image in which an electronic watermark pattern having a small area setting configuration in which a total of four types of shifts are provided in both the horizontal and vertical directions is performed as follows.
【0157】(b)の小領域設定の電子透かしパターン
が埋め込まれた画像のずれ位置の探索は、水平方向0≦
dX<X/4、垂直方向0≦dY<Y/4の範囲である。
第1探索は、水平垂直方向共に1画素飛ばしに、(a)
の小領域設定の電子透かしパターンを用いて行ない、ず
れ位置を4候補まで絞る。(B) The search for the shift position of the image in which the digital watermark pattern of the small area setting is embedded is performed in the horizontal direction 0 ≦
d X <X / 4, a vertical range of 0 ≦ d Y <Y / 4 .
The first search is to skip one pixel in both the horizontal and vertical directions.
Is performed using the digital watermark pattern of the small area setting, and the shift position is narrowed down to four candidates.
【0158】次に、第2探索処理として、第1探索にお
いて決定されたずれ位置の4候補について、順次、
(b)の小領域設定の電子透かしパターンを用いて相関
検出を実行する。この第2探索における電子透かし検出
処理では、電子透かし埋め込み時と同じ小領域設定の電
子透かしパターン(b)を用いるため、この4位置のい
ずれかにおいて、画像に埋め込まれている電子透かしパ
ターンの位置は、各領域A 00〜A33において一致するた
め、各領域において高い相関が得られ、十分な検出強度
の電子透かし検出が可能となる。Next, as a second search process, the first search is performed.
The four candidates of the shift position determined by
Correlation using digital watermark pattern of small area setting in (b)
Perform discovery. Digital watermark detection in this second search
In the processing, the same small area setting as when embedding the digital watermark is used.
Since the child watermark pattern (b) is used, these four positions
In some cases, the digital watermark embedded in the image
The position of the turn is in each area A 00~ A33Match in
Therefore, a high correlation is obtained in each area, and sufficient detection intensity is obtained.
Can be detected.
【0159】上述した例では、画像を4分割または16
分割した小領域にずれを持つ電子透かしを適用した例を
示したが、電子透かし埋め込みまたは検出に用いる電子
透かしパターンは、画像のX×Y画素画像を(X/n)
×((Y/n)の領域画像に分割したn×nの小領域単
位に異なるずれ量を持つ電子透かしパターンとして設定
可能である。ただしnは2以上の自然数である。In the example described above, the image is divided into four parts or 16 parts.
Although an example in which a digital watermark having a shift is applied to the divided small areas has been described, a digital watermark pattern used for embedding or detecting a digital watermark is obtained by converting an X × Y pixel image of an image into (X / n).
It can be set as a digital watermark pattern having a different shift amount for each of n × n small area units divided into × ((Y / n) area images, where n is a natural number of 2 or more.
【0160】一般に、水平方向にmX種類、垂直方向に
mY種類のずれ位置を小領域に持たせる小領域設定で
は、第1探索の探索数は、X/mX×Y/mYであり、第
2探索の探索数は、mX×mYとなる。よって、第2探索
を必要としない場合の総探索数は下式によって求められ
る。[0160] Generally, m X type horizontally, in the small area set to have a m Y type shift position in the vertical direction in the small area, the search speed of the first search, in X / m X × Y / m Y Yes, the number of searches in the second search is m X × m Y. Therefore, the total search number when the second search is not required is obtained by the following equation.
【0161】[0161]
【数13】X/mX×Y/mY X / m X × Y / m Y
【0162】また、第2探索を必要とする場合の総探索
数は、下式によって求められる。Further, the total number of searches when the second search is required is obtained by the following equation.
【0163】[0163]
【数14】X/mX×Y/mY+mX×mY X / m X × Y / m Y + m X × m Y
【0164】[電子透かし検出処理における画像ずれ位
置検出処理の流れ(1)]次に、本発明の構成を適用し
た電子透かし検出処理における画像ずれ位置検出処理の
流れについて処理フローを参照して説明する。[Flow of Image Deviation Position Detection Processing in Digital Watermark Detection Processing (1)] Next, the flow of image deviation position detection processing in digital watermark detection processing to which the present invention is applied will be described with reference to processing flows. I do.
【0165】図28は、図16や図21のように小領域
毎にずれを持たせた小領域設定の電子透かしパターンが
埋め込まれている画像が位置ずれを起こしたときに、そ
のずれ位置を探索する処理の流れを示している。画像の
大きさを水平方向X画素、垂直方向Y画素とし、画像の
ずれ位置を探索するための電子透かしパターンのずらし
量を、水平方向をdX、垂直方向をdYとする。又、小領
域毎にずれを持たせた小領域設定内の各小領域は水平方
向にmX種類、垂直方向にmY種類のずれ位置をそれぞれ
持っているとする。FIG. 28 shows the position of an image embedded with a digital watermark pattern of a small area in which a small area is shifted as shown in FIGS. 16 and 21 when the image is shifted. 13 shows the flow of a search process. Horizontal X pixel size of the image, and the vertical direction Y pixels, the shift amount of the digital watermark pattern for searching the shift position of the image, the horizontal direction d X, the vertical direction and d Y. Further, it is assumed that each small area in the small area setting having a shift for each small area has m X types of shift positions in the horizontal direction and m Y types of shift positions in the vertical direction.
【0166】ステップS2801では、小領域毎にずれ
を持たせた小領域設定の電子透かしパターンが埋め込ま
れている画像を入力する。ステップS2802では、図
15や図20のように小領域毎にずれを持たない小領域
設定の電子透かしパターンを用いて、水平方向0,
mX,2mX,…,X/mX−mX垂直方向0,mY,2
mY,…,X/mY−mYというずれ位置にて電子透かし
の検出を行ない、ステップS2803では、最も相関が
大きくなったずれ位置を画像ずれ位置として水平方向d
X_max、垂直方向dY_maxと置く。In step S2801, a shift is made for each small area.
Embedded digital watermark pattern with small area setting
Enter the image that has been saved. In step S2802,
Small areas having no deviation for each small area as shown in FIG.
Using the set digital watermark pattern,
mX, 2mX, ..., X / mX-MX0, m in vertical directionY, 2
mY, ..., X / mY-MYDigital watermark
Is detected, and in step S2803, the largest correlation is detected.
The increased displacement position is defined as the image displacement position in the horizontal direction d.
X_max, Vertical direction dY_maxAnd put.
【0167】あまり精度を求めない場合やこの段階でず
れ位置が一意に特定できている場合は、ステップS28
06へ進み、画像ずれ位置を出力して終了する。そうで
ない場合は、ステップS2804で、図16や図21の
ような小領域毎にずれを持たせた小領域設定の電子透か
しパターンを用いて、水平方向dX_max,…,dX_max+
mX−1、垂直方向dY_max,…,dY_max+mY−1の位
置で画像ずれ位置を探索する。2605では最も相関が
大きくなったずれ位置を画像ずれ位置として水平方向d
X_max、垂直方向dY_maxに置き直す。ステップS280
6では画像ずれ位置を出力する。If the accuracy is not found very much, or if the deviation position has been uniquely identified at this stage, step S28 is executed.
Proceeding to 06, the image shift position is output, and the processing ends. If not, in step S2804, a digital watermark pattern of a small area setting with a shift for each small area as shown in FIG. 16 or FIG. 21 is used, and horizontal direction d X_max ,..., D X_max +
m X -1, vertical d Y_max, ..., to search for the image shift position at a position of d Y_max + m Y -1. In 2605, the shift position having the largest correlation is set as the image shift position in the horizontal direction d.
X_max is replaced by d Y_max in the vertical direction. Step S280
In step 6, the image shift position is output.
【0168】電子透かしの検出による電子透かし検出情
報の読み取りは、この画像ずれ位置において、図16や
図21の小領域毎にずれを持たせた小領域設定の電子透
かしパターンを用いて実行することにより、各小領域に
おいて高い相関が得られ、十分な強度の電子透かし検出
が実行可能となる。The reading of the digital watermark detection information by the detection of the digital watermark is executed at this image shift position by using a digital watermark pattern of a small area set with a shift for each of the small areas in FIGS. As a result, a high correlation is obtained in each small area, and the digital watermark detection with sufficient strength can be executed.
【0169】図29は、図15や図20のように小領域
毎にずれを持たない小領域設定の電子透かしパターンが
埋め込まれている画像が位置ずれを起こしたときに、そ
のずれ位置を探索する処理の流れを示している。ステッ
プS2901では、小領域毎にずれを持たない小領域設
定の電子透かしパターンが埋め込まれている画像を入力
する。ステップS2902では、図16や図21のよう
に小領域毎にずれを持たせた小領域設定の電子透かしパ
ターンを用いて、水平方向0,mX,2mX,…,X/m
X−mX、垂直方向0,mY,2mY,…,X/mY−mYと
いうずれ位置にて電子透かしの検出を行ない、ステップ
S2903では、最も相関が大きくなったずれ位置を画
像ずれ位置として水平方向dX_max、垂直方向dY_maxと
置く。FIG. 29 shows a case where an image in which a digital watermark pattern of a small area setting which does not have a shift for each small area as shown in FIGS. 4 shows the flow of the processing performed. In step S2901, an image in which an electronic watermark pattern of a small area setting having no shift for each small area is embedded is input. In step S2902, using the electronic watermark pattern of small area setting which gave deviation for each small area as shown in FIGS. 16 and 21, horizontal 0, m X, 2m X, ..., X / m
Digital watermarks are detected at shift positions of X− m X , vertical directions 0, m Y , 2m Y ,..., X / m Y −m Y , and in step S2903, the shift position with the largest correlation is determined as an image. The horizontal direction dX_max and the vertical direction dY_max are set as shift positions.
【0170】あまり精度を求めない場合やこの段階でず
れ位置が一意に特定できている場合は、ステップS29
06へ進み、画像ずれ位置を出力して終了する。そうで
ない場合は、ステップS2904で、図15や図20の
ような小領域毎にずれを持たない小領域設定の電子透か
しパターンを用いて、水平方向dX_max,…,dX_max+
mX−1、垂直方向dY_max,…,dY_max+mY−1の位
置で画像ずれ位置を探索する。ステップS2905では
最も相関が大きくなったずれ位置を画像ずれ位置として
水平方向dX_max、垂直方向dY_maxに置き直す。ステッ
プS2906では画像ずれ位置を出力する。If the accuracy is not found very much, or if the deviation position has been uniquely identified at this stage, step S29 is performed.
Proceeding to 06, the image shift position is output, and the processing ends. Otherwise, in step S2904, a digital watermark pattern of a small area setting having no shift for each small area as shown in FIGS. 15 and 20 is used, and the horizontal direction d X_max ,..., D X_max +
m X -1, vertical d Y_max, ..., to search for the image shift position at a position of d Y_max + m Y -1. In step S2905 , the shift position having the largest correlation is replaced with the image shift position in the horizontal direction d X_max and the vertical direction d Y_max . In step S2906, the image shift position is output.
【0171】電子透かしの検出による電子透かし検出情
報の読み取りは、この画像ずれ位置において、図15や
図20の小領域毎にずれを持たない小領域設定の電子透
かしパターンを用いて実行することにより、各小領域に
おいて高い相関が得られ、十分な強度の電子透かし検出
が実行可能となる。The reading of the digital watermark detection information by the detection of the digital watermark is performed by using the digital watermark pattern of the small area setting in which there is no shift in each of the small areas in FIGS. Thus, a high correlation is obtained in each small area, and the digital watermark detection with sufficient strength can be executed.
【0172】[電子透かし埋め込み処理および検出処理
装置]図16や図21のように小領域毎にずれを持たせ
た小領域設定の電子透かしパターンを画像へ埋め込む場
合の電子透かし埋め込み処理装置構成例を図30に示
す。[Digital Watermark Embedding Processing and Detection Processing Apparatus] An example of the configuration of a digital watermark embedding processing apparatus for embedding an electronic watermark pattern in a small area setting with a shift for each small area as shown in FIGS. Is shown in FIG.
【0173】電子透かしパターン生成部3004は画像
に埋め込む情報3002と電子透かしパターン生成キー
(key)記憶部3003の電子透かしパターン生成キー
(key)から電子透かしパターンを生成する。A digital watermark pattern generation unit 3004 generates a digital watermark pattern from information 3002 to be embedded in an image and a digital watermark pattern generation key (key) in a digital watermark pattern generation key (key) storage unit 3003.
【0174】埋め込み情報3002は、電子透かしとし
て埋め込む情報であり、複製制御情報、著作権情報、編
集情報などの任意な情報である。電子透かしパターン生
成キー(key)は、具体的には電子透かしパターンを画
像に埋め込む際の画像分割情報や、ビット配列情報など
であり、埋め込み情報3002を電子透かしパターンと
して生成するために必要となる加工情報である。The embedding information 3002 is information to be embedded as a digital watermark, and is arbitrary information such as copy control information, copyright information, and editing information. The digital watermark pattern generation key (key) is, specifically, image division information when embedding a digital watermark pattern in an image, bit arrangement information, and the like, and is necessary to generate the embedded information 3002 as a digital watermark pattern. Processing information.
【0175】小領域単位ずれ量設定部3005は、電子
透かしパターン生成部3004において生成された電子
透かしパターンを画像の小領域単位にずれ量を持たせる
ように各パターン毎にシフトする処理を実行する。ずれ
量設定は先に説明したような様々な設定が採用可能であ
る。なお、小領域単位ずれ量設定部3005に、予めず
れ量の設定情報を持ち、その情報に基づいてずれ量を設
定しても、あるいは、電子透かしパターン生成キー(ke
y)にずれ量設定情報を持たせ、電子透かしパターン生
成キー(key)からの情報に基づいてずれ量を設定する
ようにしてもよい。The small area unit shift amount setting unit 3005 executes a process of shifting the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation unit 3004 for each pattern so that the small area unit of the image has a shift amount. . Various settings as described above can be adopted as the shift amount setting. It should be noted that the small area unit shift amount setting unit 3005 has shift amount setting information in advance and sets the shift amount based on the information, or a digital watermark pattern generation key (ke).
y) may have shift amount setting information, and the shift amount may be set based on information from a digital watermark pattern generation key (key).
【0176】電子透かしパターン埋め込み部3006で
は、電子透かしパターン生成部3004にて生成され、
小領域単位ずれ量設定部3005でずれ量の設定された
電子透かしパターンを元画像3001へ埋め込む。元画
像のエッジ部分や平坦部分での電子透かしパターンの埋
め込み強度を調整するのはこの電子透かしパターン埋め
込み部3006である。電子透かしパターンの埋め込ま
れた画像は電子透かし埋め込み画像3007として出力
される。In the digital watermark pattern embedding unit 3006, the digital watermark pattern generation unit 3004 generates
The digital watermark pattern in which the shift amount is set by the small area unit shift amount setting unit 3005 is embedded in the original image 3001. It is the electronic watermark pattern embedding unit 3006 that adjusts the embedding strength of the electronic watermark pattern in the edge portion and flat portion of the original image. The image in which the digital watermark pattern is embedded is output as a digital watermark embedded image 3007.
【0177】電子透かし埋め込み処理装置において、小
領域毎にずれを持たせた小領域設定で埋め込み、小領域
毎にずれを持たない小領域設定の電子透かしパターンの
みで探索する場合や、小領域毎にずれを持たない小領域
設定で埋め込み、小領域毎にずれを持たせた小領域設定
の電子透かしパターンのみで探索する電子透かし検出処
理装置の構成例を図31、図32に示す。In the digital watermark embedding processing device, the embedding is performed with the small area setting having a shift for each small area, and the search is performed using only the electronic watermark pattern of the small area setting having no shift for each small area. FIG. 31 and FIG. 32 show an example of the configuration of a digital watermark detection processing device that embeds in a small area setting that does not have a shift and searches only with a digital watermark pattern in a small area setting that has a shift for each small area.
【0178】図31は、電子透かし埋め込み処理装置に
おいて、小領域毎にずれを持たせた小領域設定で電子透
かしパターンを埋め込んだ画像から電子透かしの検出を
実行する装置である。FIG. 31 shows a digital watermark embedding processing apparatus for detecting a digital watermark from an image in which a digital watermark pattern is embedded with a small area set with a shift for each small area.
【0179】電子透かしパターン生成部3103は電子
透かしパターン生成キー(key)記憶部3102の電子
透かしパターン生成キー(key)に基づいて小領域毎の
ずれのない電子透かしパターンを生成する。電子透かし
パターン生成キー(key)は、電子透かしパターンを画
像に埋め込む際の画像分割情報や、ビット配列情報、ず
れの設定情報を含み、電子透かしパターンの検出に必要
となる情報を有する。The digital watermark pattern generation unit 3103 generates a digital watermark pattern without deviation for each small area based on the digital watermark pattern generation key (key) in the digital watermark pattern generation key (key) storage unit 3102. The digital watermark pattern generation key (key) includes information necessary for detecting the digital watermark pattern, including image division information for embedding the digital watermark pattern in the image, bit arrangement information, and shift setting information.
【0180】電子透かしパターン生成部3103で生成
された電子透かしパターンは、画像ずれ位置探索部31
04において用いられる。画像ずれ位置探索部3104
では、図28のフローのステップS2802,S280
3に相当する処理が実行され、画像のずれ量が算出され
る。The digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation unit 3103 is stored in the image shift position search unit 31.
04. Image shift position search unit 3104
Then, steps S2802 and S280 of the flow of FIG.
The process corresponding to No. 3 is executed, and the shift amount of the image is calculated.
【0181】画像ずれ位置探索部3104で探索された
画像ずれ位置情報と入力画像は情報検出部3105へ送
られる。情報検出部3105では、電子透かしパターン
生成部3103にて生成された電子透かしパターンと画
像ずれ位置探索部3104で探索された画像ずれ位置情
報を用いて、入力画像3101の電子透かしを検出す
る。情報検出部3105にて検出された情報は検出情報
3106として出力される。The image shift position information searched by the image shift position search unit 3104 and the input image are sent to the information detection unit 3105. The information detection unit 3105 detects a digital watermark of the input image 3101 using the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation unit 3103 and the image shift position information searched by the image shift position search unit 3104. Information detected by the information detection unit 3105 is output as detection information 3106.
【0182】本構成では、画像ずれ位置探索部3104
におけるずれ位置探索が効率的に実行されることにな
り、電子透かしの高速検出が可能になる。In this configuration, the image shift position searching unit 3104
Is efficiently executed, and high-speed detection of a digital watermark becomes possible.
【0183】図32は、電子透かし埋め込み処理装置に
おいて、小領域毎にずれを持たない小領域設定で電子透
かしパターンを埋め込んだ画像から電子透かしの検出を
実行する装置である。FIG. 32 shows a digital watermark embedding processing apparatus for detecting a digital watermark from an image in which a digital watermark pattern is embedded with a small area setting having no deviation for each small area.
【0184】電子透かしパターン生成部3203は電子
透かしパターン生成キー(key)記憶部3202の電子
透かしパターン生成キー(key)に基づいて小領域毎の
ずれのある電子透かしパターンを生成する。電子透かし
パターン生成キー(key)は、電子透かしパターンを画
像に埋め込む際の画像分割情報や、ビット配列情報、ず
れの設定情報を含み、電子透かしパターンの検出に必要
となる情報を有する。The digital watermark pattern generation unit 3203 generates a digital watermark pattern with a shift for each small area based on the digital watermark pattern generation key (key) in the digital watermark pattern generation key (key) storage unit 3202. The digital watermark pattern generation key (key) includes information necessary for detecting the digital watermark pattern, including image division information for embedding the digital watermark pattern in the image, bit arrangement information, and shift setting information.
【0185】電子透かしパターン生成部3203で生成
された電子透かしパターンは、画像ずれ位置探索部32
04において用いられる。画像ずれ位置探索部3204
では、図29のフローのステップS2902,S290
3に相当する処理が実行され、画像のずれ量が算出され
る。The digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation unit 3203 is
04. Image shift position search unit 3204
Then, steps S2902 and S290 of the flow of FIG.
The process corresponding to No. 3 is executed, and the shift amount of the image is calculated.
【0186】画像ずれ位置探索部3204で探索された
画像ずれ位置情報と入力画像は情報検出部3205へ送
られる。情報検出部3205では、電子透かしパターン
生成部3203にて生成された電子透かしパターンと画
像ずれ位置探索部3204で探索された画像ずれ位置情
報を用いて、入力画像3201の電子透かしを検出す
る。情報検出部3205にて検出された情報は検出情報
3206として出力される。The image shift position information and the input image searched by the image shift position search unit 3204 are sent to the information detection unit 3205. The information detection unit 3205 detects a digital watermark of the input image 3201 using the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation unit 3203 and the image shift position information searched by the image shift position search unit 3204. Information detected by the information detection unit 3205 is output as detection information 3206.
【0187】本構成においても、画像ずれ位置探索部3
204におけるずれ位置探索が効率的に実行されること
になり、電子透かしの高速検出が可能になる。Also in this configuration, the image shift position searching section 3
The shift position search in 204 is performed efficiently, and high-speed detection of a digital watermark becomes possible.
【0188】次に、電子透かしの検出時に、小領域毎に
ずれを持たせた小領域設定の電子透かしパターンと小領
域毎にずれを持たない小領域設定の電子透かしパターン
を併用する構成とする場合の処理装置の構成例を図3
3、図34に示す。Next, at the time of detecting a digital watermark, a configuration is adopted in which a digital watermark pattern of a small area set with a shift for each small area and a digital watermark pattern of a small area set without a shift for each small area are used together. FIG. 3 shows an example of the configuration of the processing apparatus in the case shown in FIG.
3, shown in FIG.
【0189】先に図13を用いて説明した画像ずれ位置
探索用の電子透かしパターンを情報用電子透かしパター
ンと別途に埋め込むことをしない構成における電子透か
し検出処理構成に本発明の構成を適用した電子透かし検
出処理装置の構成例を図33に示す。The digital watermark detection processing configuration in which the configuration of the present invention is applied to the configuration in which the digital watermark pattern for searching for an image shift position described above with reference to FIG. 13 is not separately embedded with the digital watermark pattern for information. FIG. 33 shows a configuration example of the watermark detection processing device.
【0190】検出対象画像3301には、電子透かしパ
ターンの埋め込み処理において、小領域毎にずれを持た
せた小領域設定の電子透かしパターンが埋め込まれてい
ると仮定する。電子透かしパターン生成部3303は、
電子透かしパターン生成キー(key)記憶部3302
の電子透かしパターン生成キー(key)を用いて、小
領域毎にずれを持たない電子透かしパターンを生成す
る。画像ずれ位置第1探索部3304は、電子透かしパ
ターン生成部3303で生成された電子透かしパターン
を用いて、入力画像3301の画像ずれ位置を探索す
る。この処理は図28の処理フローのステップS280
2の処理である。It is assumed that in the detection target image 3301, a digital watermark pattern of a small area setting with a shift for each small area is embedded in the digital watermark pattern embedding processing. The digital watermark pattern generation unit 3303
Digital watermark pattern generation key (key) storage unit 3302
By using the electronic watermark pattern generation key (key), an electronic watermark pattern having no deviation for each small area is generated. The image shift position first search unit 3304 searches for an image shift position of the input image 3301 using the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation unit 3303. This processing corresponds to step S280 in the processing flow of FIG.
This is the process of 2.
【0191】画像ずれ位置第1探索部3304での探索
によって、ずれ位置の候補はmX×mY候補まで絞られ
る。このずれ位置候補情報と入力画像を画像ずれ位置第
2探索部3306に送る。電子透かしパターン生成部3
305は、電子透かしパターン生成キー(key)記憶
部3302の電子透かしパターンkeyを用いて、小領域
毎にずれを持たせた電子透かしパターンを生成し、画像
ずれ位置第2探索部3306と情報検出部3307に送
る。画像ずれ位置第2探索部3306では、画像ずれ位
置第1探索部3304で絞られた画像ずれ位置候補をも
とに、画像ずれ位置を探索する。この処理は図28の処
理フローのステップS2804の処理である。By the search in the image shift position first search unit 3304, the shift position candidates are narrowed down to m x × m Y candidates. The shift position candidate information and the input image are sent to the image shift position second search unit 3306. Digital watermark pattern generator 3
A digital watermark pattern 305 generates a digital watermark pattern with a shift for each small area using the digital watermark pattern key of the digital watermark pattern generation key (key) storage unit 3302, and the image shift position second search unit 3306 and the information detection Send to section 3307. The image shift position second search unit 3306 searches for an image shift position based on the image shift position candidates narrowed down by the image shift position first search unit 3304. This process is the process of step S2804 in the process flow of FIG.
【0192】画像ずれ位置第2探索部3306での探索
によって、ずれ位置の候補は一意に特定される。探索さ
れた画像ずれ位置と入力画像を情報検出部3307に送
る。情報検出部3307では、画像ずれ位置第2探索部
にて得られた画像ずれ位置から、電子透かしによって埋
め込まれている情報を検出する。検出結果は検出情報3
308として出力される。By the search in the image shift position second search unit 3306, a shift position candidate is uniquely specified. The searched image shift position and the input image are sent to the information detecting unit 3307. The information detecting unit 3307 detects information embedded by a digital watermark from the image shift position obtained by the image shift position second search unit. Detection result is detection information 3
Output as 308.
【0193】電子透かしパターンの埋め込み処理におい
て、小領域毎にずれを持たない小領域設定の電子透かし
パターンが埋め込まれたと仮定する場合は、電子透かし
パターン生成部3303と3305で生成する電子透か
しパターンは、それぞれ順に、小領域毎にずれを持たせ
た小領域設定の電子透かしパターンと小領域毎にずれを
持たない小領域設定の電子透かしパターンである。In the process of embedding a digital watermark pattern, when it is assumed that a digital watermark pattern of a small area setting having no shift for each small area is embedded, the digital watermark patterns generated by the digital watermark pattern generation units 3303 and 3305 are The digital watermark pattern is a small area setting digital watermark pattern in which there is a shift for each small area, and a small area setting digital watermark pattern which does not have a shift for each small area.
【0194】先に図14を用いて説明した画像ずれ位置
探索用の電子透かしパターンを情報用電子透かしパター
ンと別途に埋め込む構成における電子透かし検出処理構
成に本発明の構成を適用した電子透かし検出処理装置の
構成例を図34に示す。Digital watermark detection processing in which the configuration of the present invention is applied to the digital watermark detection processing configuration in which the digital watermark pattern for searching for an image shift position described above with reference to FIG. 14 is embedded separately from the digital watermark pattern for information. FIG. 34 shows a configuration example of the device.
【0195】検出対象画像3401には、電子透かしパ
ターンの埋め込み処理において、小領域毎にずれを持た
せた小領域設定の電子透かしパターンが埋め込まれてい
ると仮定する。画像ずれ位置第1探索部3403は、画
像ずれ位置探索用電子透かしパターン記憶部3402か
ら小領域毎にずれを持たない小領域設定の電子透かしパ
ターンを得て、入力画像3401の画像ずれ位置を探索
する。ここでの探索によって、ずれ位置の候補はmX×
mY候補まで絞られる。このずれ位置候補情報と入力画
像を画像ずれ位置第2探索部3405に送る。画像ずれ
位置第2探索部3405は、画像ずれ位置探索用電子透
かしパターン記憶部3404から小領域毎にずれを持た
せた小領域設定の電子透かしパターンを得て、画像ずれ
位置第1探索部で絞られた画像ずれ位置候補をもとに、
入力画像の画像ずれ位置を探索して画像ずれ位置を一意
に特定する。It is assumed that in the detection target image 3401, a digital watermark pattern of a small area setting with a shift for each small area is embedded in the digital watermark pattern embedding processing. The image shift position first search unit 3403 obtains an electronic watermark pattern in a small area setting having no shift for each small area from the image shift position search electronic watermark pattern storage unit 3402, and searches for an image shift position of the input image 3401. I do. As a result of this search, the candidate for the displacement position is m x ×
m Y candidates are narrowed down. The shift position candidate information and the input image are sent to the image shift position second search unit 3405. The image shift position second search unit 3405 obtains, from the image shift position search electronic watermark pattern storage unit 3404, an electronic watermark pattern of a small area set with a shift for each small area, and the image shift position first search unit. Based on the narrowed image shift position candidates,
An image shift position of the input image is searched to uniquely identify the image shift position.
【0196】画像ずれ位置探索用電子透かしパターンの
生成に電子透かしパターン生成キー(key)を必要と
する場合は、画像ずれ位置探索用電子透かしパターン記
憶部3402、3404を画像ずれ位置探索用電子透か
しパターン生成部3402、3404として、電子透か
しパターン生成キー(key)記憶部3406の電子透
かしパターン生成キー(key)を用いて画像ずれ探索
用電子透かしパターンを生成することになる。電子透か
しパターン生成部3407は電子透かしパターン生成キ
ー(key)記憶部3406の電子透かしパターン生成
キー(key)を用いて電子透かしパターンを生成し、
情報検出部3408に送る。情報検出部3408では、
画像ずれ位置第2探索部にて得られた画像ずれ位置か
ら、電子透かしによって埋め込まれている情報を検出す
る。検出結果は検出情報3409として出力される。When a digital watermark pattern generation key (key) is required to generate a digital watermark pattern for searching for an image shift position, the digital watermark pattern storage units for image shift position search 3402 and 3404 store the electronic watermark for image shift position search. As the pattern generation units 3402 and 3404, a digital watermark pattern for image shift search is generated using the digital watermark pattern generation key (key) of the digital watermark pattern generation key (key) storage unit 3406. The digital watermark pattern generation unit 3407 generates a digital watermark pattern using the digital watermark pattern generation key (key) of the digital watermark pattern generation key (key) storage unit 3406,
The information is sent to the information detection unit 3408. In the information detection unit 3408,
From the image shift position obtained by the image shift position second search unit, information embedded by a digital watermark is detected. The detection result is output as detection information 3409.
【0197】電子透かしパターンの埋め込み処理におい
て、小領域毎にずれを持たない小領域設定の電子透かし
パターンが埋め込まれたと仮定する場合は、画像ずれ位
置探索用電子透かしパターン記憶部3402、3404
と電子透かしパターン生成部3407で生成する電子透
かしパターンは、それぞれ、画像ずれ位置探索用電子透
かしパターン記憶部3402が小領域毎にずれを持たせ
た小領域設定の電子透かしパターン、画像ずれ位置探索
用電子透かしパターン記憶部3404と電子透かしパタ
ーン生成部3407が小領域毎にずれを持たない小領域
設定の電子透かしパターンに変更になる。In the process of embedding a digital watermark pattern, when it is assumed that a digital watermark pattern of a small area setting that does not have a shift for each small area is embedded, an electronic watermark pattern searching digital watermark pattern storage section 3402, 3404
The digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation unit 3407 and the digital watermark pattern storage unit 3402 for image shift position search are respectively used for the electronic watermark pattern and the image shift position search of the small area set with a shift for each small area. The digital watermark pattern storage unit 3404 and the digital watermark pattern generation unit 3407 are changed to the digital watermark pattern of the small area setting having no deviation for each small area.
【0198】上述したように埋め込んだ電子透かしパタ
ーンに対して小領域毎にずれを持たせた電子透かしパタ
ーンを用いて画像ずれ位置を探索することで、画像のず
れ位置を効率良く探索することができ、画像ずれ位置を
効率良く探索できる。また、埋め込んだ電子透かしパタ
ーンに対して小領域毎にずれを持たせた電子透かしパタ
ーンを用いて画像ずれ位置を探索する第1探索処理と、
電子透かしパターン埋め込み時と同じ小領域設定の電子
透かしパターンを併用して電子透かしの検出を行なう第
2探索処理を併用することで、電子透かしを効率良く、
かつ、精度良く検出することができる。As described above, by searching for an image shift position using a digital watermark pattern in which a shift is provided for each small area with respect to the embedded digital watermark pattern, an image shift position can be efficiently searched. It is possible to efficiently search for an image shift position. A first search process of searching for an image shift position using an electronic watermark pattern in which a shift is provided for each small area with respect to the embedded electronic watermark pattern;
By using the second search processing for detecting the digital watermark by using the digital watermark pattern of the same small area setting as when the digital watermark pattern is embedded, the digital watermark can be efficiently processed.
In addition, detection can be performed with high accuracy.
【0199】[システム構成]上述の実施例で述べた一
連の処理は、ハードウェア、またはソフトウェア、ある
いは両者の複合構成によって実行することが可能であ
る。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シ
ーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェア
に組み込まれたデータ処理装置内のメモリにインストー
ルして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な
汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行
させることが可能である。一連の処理をソフトウェアに
よって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプロ
グラムが、例えば汎用のコンピュータや1チップのマイ
クロコンピュータ等にインストールされる。図35は、
上述した一連の処理、具体的には、電子透かしの生成、
埋め込み、検出の少なくともいずれかの処理を実行する
装置のシステム構成例を示している。[System Configuration] The series of processes described in the above embodiments can be executed by hardware, software, or a combination of both. When executing processing by software, a program recording a processing sequence is installed in a memory in a data processing device built in dedicated hardware and executed, or a general-purpose computer capable of executing various processing is used. It is possible to install and run the program. When a series of processes is performed by software, a program constituting the software is installed in, for example, a general-purpose computer or a one-chip microcomputer. FIG.
A series of processes described above, specifically, generation of a digital watermark,
3 shows an example of a system configuration of a device that executes at least one of embedding and detection processing.
【0200】システムは、CPU(Central Processing
Unit)202を有する。CPU(Central processing Uni
t)202は、各種アプリケーションプログラムや、OS
(Operating System)を実際に実行する。ROM(Read
-Only-Memory)203は、CPU202が実行するプロ
グラム、あるいは演算パラメータとしての固定データを
格納する。RAM(Random Access Memory)204は、
CPU202の処理において実行されるプログラム、お
よびプログラム処理において適宜変化するパラメータの
格納エリア、ワーク領域として使用される。CPU20
2、ROM203、RAM204、およびハードディス
ク205はバス201によって接続されており、相互に
データ転送が実行可能である。さらに入出力インタフェ
ース211に接続された各種入出力装置とのデータ転送
が可能となっている。The system has a CPU (Central Processing).
Unit 202). CPU (Central processing Uni
t) 202 includes various application programs and OS
(Operating System) is actually executed. ROM (Read
-Only-Memory) 203 stores a program to be executed by the CPU 202 or fixed data as operation parameters. RAM (Random Access Memory) 204
It is used as a storage area and a work area for a program executed in the processing of the CPU 202 and parameters that change as appropriate in the program processing. CPU 20
2. The ROM 203, the RAM 204, and the hard disk 205 are connected by a bus 201, and can mutually transfer data. Further, data transfer with various input / output devices connected to the input / output interface 211 is possible.
【0201】キーボード212、マウス213はCPU
202に各種の指令を入力するためにユーザにより操作
され、コマンド入力データ入力などの際にユーザによっ
て操作され、キーボードマウスコントローラ211介し
て入力される。A keyboard 212 and a mouse 213 are a CPU
The user is operated by the user to input various commands to 202, is operated by the user when command input data is input, and is input via the keyboard mouse controller 211.
【0202】ドライブ209は、フロッピー(登録商
標)ディスク、CD−ROM(Compact Disc Read Only
Memory),MO(Magneto optical)ディスク,DVD(Dig
ital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリな
どのリムーバブル記録媒体210の記録再生を実行する
ドライブであり、各リムーバブル記録媒体210からの
プログラムまたはデータ再生、リムーバブル記録媒体2
10に対するプログラムまたはデータ格納を実行する。A drive 209 is a floppy (registered trademark) disk, a CD-ROM (Compact Disc Read Only).
Memory), MO (Magneto optical) disk, DVD (Dig
It is a drive that performs recording and reproduction of a removable recording medium 210 such as an ital Versatile Disc, a magnetic disk, and a semiconductor memory, and reproduces a program or data from each removable recording medium 210 and the removable recording medium 2.
Execute the program or data storage for 10.
【0203】CPU202は、入出力インタフェース2
10を介して、キーボード212やマウス213等を介
して指令が入力されると、入力にしたがって、ROM(R
eadOnly Memory)203に格納されているプログラムを
実行する。The CPU 202 has an input / output interface 2
When a command is input via the keyboard 212, the mouse 213, or the like, via the ROM 10, the ROM (R)
eadOnly Memory) 203 is executed.
【0204】上述の実施例における電子透かしの埋め込
み対象となる画像、あるいは検出対象となる画像は、入
力部207に接続されたカメラ2071他の入力機器、
例えばスキャナ等のデータ入力装置、あるいはドライブ
209に接続されたフロッピーディスク、CD−ROM
(Compact Disc Read Only Memory),MO(Magneto opti
cal)ディスク,DVD(Digital Versatile Disc)、磁気
ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体2
10から入力可能である。なお、本システムは音声デー
タの入力もマイク2072を介して可能な構成である。
さらに、通信部208を介して受信するデータを電子透
かしの埋め込み対象とする画像データ、あるいは検出対
象となる画像データとして処理することも可能である。In the above embodiment, the image to be embedded with the digital watermark or the image to be detected is input to the camera 2071 and other input devices connected to the input unit 207,
For example, a data input device such as a scanner, or a floppy disk or CD-ROM connected to the drive 209
(Compact Disc Read Only Memory), MO (Magneto opti
cal) Removable recording medium 2 such as disk, DVD (Digital Versatile Disc), magnetic disk, semiconductor memory, etc.
10 can be entered. This system has a configuration in which audio data can be input via the microphone 2072.
Furthermore, it is also possible to process data received via the communication unit 208 as image data to be embedded with a digital watermark or image data to be detected.
【0205】CPU202は、ROM格納プログラムに
限らず、ハードディスク205に格納されているプログ
ラム、衛星若しくはネットワークから転送され、通信部
208で受信されてハードディスク205にインストー
ルされたプログラム、またはドライブ209に装着され
たリムーバブル記録媒体210から読み出されてハード
ディスク205にインストールされたプログラムを、R
AM(Random Access Memory)204にロードして実行す
ることも可能である。The CPU 202 is not limited to the ROM storage program, but may be a program stored in the hard disk 205, a program transferred from a satellite or a network, received by the communication unit 208 and installed in the hard disk 205, or mounted on the drive 209. The program read from the removable recording medium 210 and installed on the hard disk 205 is
It can also be loaded into an AM (Random Access Memory) 204 and executed.
【0206】図35に示す構成を持つシステムにおい
て、CPU202は、上述した各実施例にしたがった処
理、あるいは上述したブロック図、フローチャートに従
って行われる処理を行う。そして、CPU202は、そ
の処理結果を、必要に応じて、例えば、入出力インタフ
ェース211を介して、LCD(Liquid CryStal Displa
y)やCRTなどの表示装置2061、スピーカ2062
に対して出力部206を介して出力する。また、処理デ
ータは通信部208からの送信、さらには、ハードディ
スク205等の記録媒体に対する格納処理が可能であ
る。In the system having the configuration shown in FIG. 35, the CPU 202 performs processing according to each of the above-described embodiments or processing performed according to the above-described block diagrams and flowcharts. Then, the CPU 202 transmits the processing result to an LCD (Liquid CryStal Displa
y), display device 2061 such as CRT, speaker 2062
Is output via the output unit 206. Further, the processing data can be transmitted from the communication unit 208 and further stored in a recording medium such as the hard disk 205.
【0207】各種処理の実行プログラムは、システムに
内蔵されている記録媒体としてのハードディスク205
やROM203に予め記録しておくことができる。ある
いは、プログラムはフロッピーディスク、CD−ROM
(Compact Disc Read Only Memory),MO(Magneto opti
cal)ディスク,DVD(Digital Versatile Disc)、磁気
ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体2
10に、一時的あるいは永続的に格納(記録)しておく
ことができる。このようなリムーバブル記録媒体210
は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供するこ
とができる。An execution program for various processes is stored in a hard disk 205 as a recording medium built in the system.
Or in the ROM 203 in advance. Alternatively, the program is a floppy disk, CD-ROM
(Compact Disc Read Only Memory), MO (Magneto opti
cal) Removable recording medium 2 such as disk, DVD (Digital Versatile Disc), magnetic disk, semiconductor memory, etc.
10 can be temporarily or permanently stored (recorded). Such a removable recording medium 210
Can be provided as so-called package software.
【0208】なお、プログラムは、上述したようなリム
ーバブル記録媒体210からコンピュータにインストー
ルする他、ダウンロードサイトから、ディジタル衛星放
送用の人工衛星を介して、コンピュータに無線で転送し
たり、LAN(Local Area Network)、インターネットと
いったネットワークを介して、コンピュータに有線で転
送し、コンピュータでは、そのようにして転送されてく
るプログラムを、通信部208で受信し、内蔵するハー
ドディスク205にインストールすることができる。The program can be installed on the computer from the removable recording medium 210 as described above, can be wirelessly transferred from a download site to the computer via an artificial satellite for digital satellite broadcasting, or can be connected to a LAN (Local Area). Network) or the Internet, and the program can be transferred to the computer by wire, and the computer can receive the transferred program by the communication unit 208 and install the program on the built-in hard disk 205.
【0209】ここで、本明細書において、コンピュータ
に各種の処理を行わせるためのプログラムを記述する処
理ステップは、必ずしもフローチャートとして記載され
た順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あ
るいは個別に実行される処理(例えば、並列処理あるい
はオブジェクトによる処理)も含むものである。Here, in this specification, processing steps for describing a program for causing a computer to perform various processes do not necessarily need to be processed in a time series in the order described in the flowchart, and may be performed in parallel. Alternatively, it also includes processing executed individually (for example, parallel processing or processing by an object).
【0210】また、プログラムは、1つのコンピュータ
により処理されるものであっても良いし、複数のコンピ
ュータによって分散処理されるものであっても良い。さ
らに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて
実行されるものであっても良い。Further, the program may be processed by one computer, or may be processed in a distributed manner by a plurality of computers. Further, the program may be transferred to a remote computer and executed.
【0211】以上、特定の実施例を参照しながら、本発
明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成
し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で
本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべ
きではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に
記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。The present invention has been described in detail with reference to the specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can modify or substitute the embodiment without departing from the spirit of the present invention. That is, the present invention has been disclosed by way of example, and should not be construed as limiting. In order to determine the gist of the present invention, the claims described at the beginning should be considered.
【0212】なお、明細書に記載された各種の処理は、
記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実
行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあ
るいは個別に実行されてもよい。また、本明細書におい
てシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、
各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。[0212] The various processes described in the specification are as follows.
It may be executed not only in chronological order according to the description, but also in parallel or individually according to the processing capability of the device that executes the process or as necessary. Also, in this specification, a system is a logical set configuration of a plurality of devices,
The devices of each configuration are not limited to those in the same housing.
【0213】[0213]
【発明の効果】以上、説明してきた本発明の構成によれ
ば、埋め込んだ電子透かしパターンに対して小領域毎に
ずれを持たせた電子透かしパターンを用いて画像ずれ位
置を探索することで、画像のずれ位置を効率良く探索す
ることができ、電子透かしの検出処理を効率良く実行で
きる。本発明の構成により、電子透かしの検出処理にお
ける処理量が軽減され、リアルタイム処理が可能とな
り、装置のコストダウンが可能となる。According to the configuration of the present invention described above, an image shift position is searched for by using an electronic watermark pattern in which an embedded digital watermark pattern is shifted for each small area. The displacement position of the image can be searched efficiently, and the digital watermark detection process can be executed efficiently. According to the configuration of the present invention, the processing amount in the digital watermark detection processing is reduced, real-time processing is enabled, and the cost of the apparatus can be reduced.
【0214】また、本発明の構成によれば、埋め込んだ
電子透かしパターンに対して小領域毎にずれを持たせた
電子透かしパターンを用いて画像ずれ位置を探索する第
1探索処理と、電子透かしパターン埋め込み時と同じ小
領域設定の電子透かしパターンを併用して電子透かしの
検出を行なう第2探索処理を併用することで、電子透か
しを効率良く、かつ、精度良く検出することができる。Further, according to the structure of the present invention, the first search processing for searching for an image shift position using an electronic watermark pattern in which an embedded digital watermark pattern is shifted for each small area, The digital watermark can be detected efficiently and accurately by using the second search processing for detecting the digital watermark together with the digital watermark pattern of the same small area setting at the time of pattern embedding.
【図1】元画像と電子透かしパターン、電子透かし埋め
込み画像と電子透かしパターンの内積値の相対頻度分布
を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a relative frequency distribution of an inner product value of an original image and a digital watermark pattern, and an inner product value of a digital watermark embedded image and a digital watermark pattern.
【図2】電子透かしの有無の判別基準を説明する図であ
る。FIG. 2 is a diagram illustrating a criterion for determining the presence or absence of a digital watermark.
【図3】電子透かしの検出に適用される閾値(th)を
説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a threshold (th) applied to detection of a digital watermark.
【図4】電子透かし埋め込み量をもっとも少なくする閾
値(th)を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a threshold value (th) for minimizing an electronic watermark embedding amount.
【図5】確率pFPとpFNが小さい場合の閾値(th)を
説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a threshold (th) when the probabilities p FP and p FN are small.
【図6】複数の電子透かしパターンの画像への埋め込み
処理を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a process of embedding a plurality of digital watermark patterns in an image.
【図7】元画像の小領域への分割を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating division of an original image into small areas.
【図8】同一情報ビットの複数小領域への割り当てを説
明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating the assignment of the same information bit to a plurality of small areas.
【図9】電子透かしパターンの延長による画像のずれ位
置の探索処理について説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a process of searching for an image shift position due to extension of a digital watermark pattern.
【図10】画像ずれ位置探索用電子透かしの併用による
画像ずれ位置探索処理について説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an image shift position search process using an image shift position search digital watermark.
【図11】基本となる電子透かしの大きさと、ずれ位置
を探索量について説明する図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the size of a basic digital watermark and the amount of deviation in search amounts;
【図12】電子透かし埋め込み装置の構成について説明
する図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a digital watermark embedding device.
【図13】電子透かし検出処理装置の構成について説明
する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a digital watermark detection processing device.
【図14】画像ずれ位置探索用電子透かしを用いた電子
透かし検出処理装置の構成について説明する図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of a digital watermark detection processing device using a digital watermark for searching for an image shift position.
【図15】ずれのない小領域設定例を説明する図であ
る。FIG. 15 is a diagram illustrating an example of setting a small area without displacement.
【図16】ずれのある小領域設定例を説明する図であ
る。FIG. 16 is a diagram illustrating an example of setting a small area having a displacement.
【図17】左に1画素ずれのある小領域設定例を説明す
る図である。FIG. 17 is a diagram illustrating an example of setting a small area with a one-pixel shift to the left.
【図18】上に1画素ずれのある小領域設定例を説明す
る図である。FIG. 18 is a diagram illustrating an example of setting a small area with a one-pixel shift above.
【図19】左上に1画素ずれのある小領域設定例を説明
する図である。FIG. 19 is a diagram illustrating an example of setting a small area having a one-pixel shift at the upper left.
【図20】ずれのない小領域設定例を説明する図であ
る。FIG. 20 is a diagram illustrating an example of setting a small area without deviation.
【図21】ずれのある小領域設定例を説明する図であ
る。FIG. 21 is a diagram illustrating an example of setting a small area having a displacement.
【図22】小領域のずれ設定例を説明する図である。FIG. 22 is a diagram illustrating an example of setting a shift of a small area.
【図23】小領域のずれ設定例を説明する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating an example of setting a shift of a small area.
【図24】小領域のずれ設定例を説明する図である。FIG. 24 is a diagram illustrating an example of setting a shift of a small area.
【図25】位置ずれを起こした画像例を説明する図であ
る。FIG. 25 is a diagram illustrating an example of an image in which a position shift has occurred.
【図26】16の小領域のずれ設定例を説明する図であ
る。FIG. 26 is a diagram illustrating an example of setting a shift of 16 small areas.
【図27】16の小領域のずれ設定例を説明する図であ
る。FIG. 27 is a diagram illustrating an example of setting a shift of 16 small areas.
【図28】画像のずれ量検出処理フローを示す図であ
る。FIG. 28 is a diagram illustrating an image shift amount detection processing flow.
【図29】画像のずれ量検出処理フローを示す図であ
る。FIG. 29 is a diagram showing an image shift amount detection processing flow.
【図30】小領域のずれを設定した電子透かしパターン
の埋め込み処理を実行する装置構成を説明する図であ
る。FIG. 30 is a diagram illustrating an apparatus configuration for executing a process of embedding a digital watermark pattern in which a small area shift is set.
【図31】本発明の構成を適用した電子透かしパターン
検出処理装置構成例を説明する図である。FIG. 31 is a diagram illustrating an example of the configuration of a digital watermark pattern detection processing device to which the configuration of the present invention has been applied.
【図32】本発明の構成を適用した電子透かしパターン
検出処理装置構成例を説明する図である。FIG. 32 is a diagram illustrating an example of the configuration of a digital watermark pattern detection processing device to which the configuration of the present invention has been applied.
【図33】本発明の構成を適用した電子透かしパターン
検出処理装置構成例を説明する図である。FIG. 33 is a diagram illustrating an example of the configuration of a digital watermark pattern detection processing device to which the configuration of the present invention has been applied.
【図34】本発明の構成を適用した電子透かしパターン
検出処理装置構成例を説明する図である。FIG. 34 is a diagram illustrating an example of the configuration of a digital watermark pattern detection processing device to which the configuration of the present invention has been applied.
【図35】電子透かしの生成、埋め込み、検出の少なく
ともいずれかの処理を実行するシステム構成例を示す図
である。FIG. 35 is a diagram illustrating an example of a system configuration that performs at least one of digital watermark generation, embedding, and detection processing.
202 CPU 203 ROM 204 RAM 205 ハードディスク 206 出力部 207 入力部 208 通信部 209 ドライブ 210 リムーバフル記録媒体 211 キーボードマウスコントローラ 212 キーボード 213 マウス 2061 表示装置 2062 スピーカ 2071 カメラ 2072 マイク 1201 元画像 1202 埋め込み情報 1203 電子透かしパターン生成キー記憶部 1204 電子透かしパターン生成部 1205 電子透かしパターン埋め込み部 1206 電子透かし埋め込み画像 1301 電子透かし検出対象画像 1302 電子透かしパターン生成キー記憶部 1303 電子透かしパターン生成部 1304 画像ずれ位置探索部 1305 情報検出部 1306 検出情報 1401 電子透かし検出対象画像 1402 画像ずれ位置探索用電子透かしパターン記憶
または生成部 1403 画像ずれ位置探索部 1404 電子透かしパターン生成キー記憶部 1405 電子透かしパターン生成部 1406 情報検出部 1407 検出情報 3001 元画像 3002 埋め込み情報 3003 電子透かしパターン生成キー記憶部 3004 電子透かしパターン生成部 3005 小領域単位ずれ量設定部 3006 電子透かしパターン埋め込み部 3007 電子透かし埋め込み画像 3101 電子透かし検出対象画像 3102 電子透かしパターン生成キー記憶部 3103 電子透かしパターン生成部 3104 画像ずれ位置探索部 3105 情報検出部 3106 検出情報 3201 電子透かし検出対象画像 3202 電子透かしパターン生成キー記憶部 3203 電子透かしパターン生成部 3204 画像ずれ位置探索部 3205 情報検出部 3206 検出情報 3301 電子透かし検出対象画像 3302 電子透かしパターン生成キー記憶部 3303,3305 電子透かしパターン生成部 3304 画像ずれ位置第1探索部 3306 画像ずれ位置第2探索部 3307 情報検出部 3308 検出情報 3401 電子透かし検出対象画像 3402 画像ずれ位置探索用電子透かしパターン記憶
または生成部 3303 画像ずれ位置第1探索部 3404 画像ずれ位置探索用電子透かしパターン記憶
または生成部 3305 画像ずれ位置第2探索部 3406 電子透かしパターン生成キー記憶部 3407 電子透かしパターン生成部 3408 情報検出部 3409 検出情報202 CPU 203 ROM 204 RAM 205 Hard Disk 206 Output Unit 207 Input Unit 208 Communication Unit 209 Drive 210 Removable Full Recording Medium 211 Keyboard Mouse Controller 212 Keyboard 213 Mouse 2061 Display Device 2062 Speaker 2071 Camera 2072 Microphone 1201 Original Image 1202 Embedded Information 1203 Electronic Watermark Pattern Generation key storage unit 1204 Digital watermark pattern generation unit 1205 Digital watermark pattern embedding unit 1206 Digital watermark embedded image 1301 Digital watermark detection target image 1302 Digital watermark pattern generation key storage unit 1303 Digital watermark pattern generation unit 1304 Image shift position search unit 1305 Information detection Section 1306 detection information 1401 digital watermark detection target image 1402 Image shift position search digital watermark pattern storage or generation unit 1403 Image shift position search unit 1404 Digital watermark pattern generation key storage unit 1405 Electronic watermark pattern generation unit 1406 Information detection unit 1407 Detection information 3001 Original image 3002 Embedded information 3003 Digital watermark pattern generation Key storage unit 3004 Digital watermark pattern generation unit 3005 Small area unit shift amount setting unit 3006 Digital watermark pattern embedding unit 3007 Digital watermark embedded image 3101 Digital watermark detection target image 3102 Digital watermark pattern generation key storage unit 3103 Digital watermark pattern generation unit 3104 image Shift position search unit 3105 Information detection unit 3106 Detection information 3201 Digital watermark detection target image 3202 Digital watermark pattern generation key storage unit 3203 Digital watermark pattern Image generation unit 3204 image shift position search unit 3205 information detection unit 3206 detection information 3301 electronic watermark detection target image 3302 electronic watermark pattern generation key storage unit 3303, 3305 electronic watermark pattern generation unit 3304 image shift position first search unit 3306 image shift Position second search unit 3307 Information detection unit 3308 Detection information 3401 Digital watermark detection target image 3402 Image shift position search electronic watermark pattern storage or generation unit 3303 Image shift position first search unit 3404 Image shift position search electronic watermark pattern storage or Generation unit 3305 Image shift position second search unit 3406 Digital watermark pattern generation key storage unit 3407 Digital watermark pattern generation unit 3408 Information detection unit 3409 Detection information
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松村 祐樹 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 相馬 俊一 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5B057 CE08 CE09 CG07 DA07 DC34 5C063 AB07 AC01 DA13 DA20 DB09 5C076 AA14 BA06 CA10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yuki Matsumura 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Shunichi Soma 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation F term (reference) 5B057 CE08 CE09 CG07 DA07 DC34 5C063 AB07 AC01 DA13 DA20 DB09 5C076 AA14 BA06 CA10
Claims (20)
像から電子透かしを検出する電子透かし検出処理装置で
あり、 前記検出対象画像に埋め込まれた電子透かしに対して、
複数の電子透かし埋め込み小領域において異なるずれ量
を持つ電子透かしパターンを適用した相関検出処理によ
り画像のずれ位置を探索する画像ずれ位置探索手段と、 前記画像ずれ位置探索手段によって特定された画像ずれ
位置において相関検出による電子透かし検出を実行する
電子透かし検出手段と、 を有することを特徴とする電子透かし検出処理装置。An electronic watermark detection processing apparatus for detecting an electronic watermark from a detection target image which is an electronic watermark embedded image, wherein the electronic watermark embedded in the detection target image is
An image shift position searching means for searching for an image shift position by a correlation detection process using a digital watermark pattern having a different shift amount in a plurality of digital watermark embedding small areas; and an image shift position specified by the image shift position search means. A digital watermark detection unit for performing digital watermark detection by correlation detection in the digital watermark detection device.
複数の電子透かし埋め込み小領域において異なるずれ量
を持つ電子透かしパターンを適用した相関検出処理を実
行する第1探索手段と、 前記検出対象画像に埋め込まれた電子透かしと同様の電
子透かしパターンを適用した相関検出処理を実行するこ
とにより、前記第1探索手段において特定された複数の
画像ずれ位置からさらに画像ずれ位置を特定する処理を
実行する第2探索手段と、 を有することを特徴とする請求項1に記載の電子透かし
検出処理装置。2. The image shift position searching means according to claim 1, wherein said digital watermark embedded in said detection target image is
A first search unit that performs a correlation detection process using a digital watermark pattern having a different shift amount in a plurality of digital watermark embedded small areas; and a digital watermark pattern similar to the digital watermark embedded in the detection target image is applied. And a second search unit that executes a process of further specifying an image shift position from the plurality of image shift positions specified by the first search unit by executing a correlation detection process. 2. The digital watermark detection processing device according to 1.
る電子透かしパターンは、 前記検出対象画像のX×Y画素画像を(X/2)×(Y
/2)の領域画像に分割した4つの小領域単位に異なる
ずれ量を持つ電子透かしパターンであることを特徴とす
る請求項1に記載の電子透かし検出処理装置。3. The digital watermark pattern applied by the image shift position searching means is as follows: an X × Y pixel image of the detection target image is (X / 2) × (Y
2. The digital watermark detection processing device according to claim 1, wherein the digital watermark pattern has a different shift amount in four small area units divided into the area image of (2).
る電子透かしパターンは、 前記検出対象画像のX×Y画素画像を(X/2)×(Y
/2)の領域画像に分割した4つの小領域単位に異なる
ずれ量を持つ(X/2−1)×(Y/2−1)の大きさ
の電子透かしパターンであることを特徴とする請求項1
に記載の電子透かし検出処理装置。4. The digital watermark pattern applied by the image shift position searching means is as follows: an X × Y pixel image of the detection target image is (X / 2) × (Y
(X / 2-1) × (Y / 2-1) digital watermark patterns having different shift amounts in four small area units divided into area images of (/ 2)). Item 1
3. A digital watermark detection processing device according to claim 1.
る電子透かしパターンは、 nを2以上の自然数として、前記検出対象画像のX×Y
画素画像を(X/n)×(Y/n)の領域画像に分割し
たn×nの小領域単位に異なるずれ量を持つ電子透かし
パターンであることを特徴とする請求項1に記載の電子
透かし検出処理装置。5. A digital watermark pattern applied by said image shift position searching means, wherein n is a natural number of 2 or more, and X × Y of said detection target image.
2. The electronic watermark according to claim 1, wherein the pixel image is an electronic watermark pattern having a different shift amount in each of n.times.n small area units obtained by dividing a pixel image into (X / n) .times. (Y / n) area images. Watermark detection processing device.
を実行する電子透かし埋め込み処理装置であり、 前記元画像の電子透かし埋め込み小領域単位に、異なる
ずれ量を持つ電子透かしパターンの埋め込み処理を実行
する電子透かし埋め込み処理手段を有することを特徴と
する電子透かし埋め込み処理装置。6. A digital watermark embedding processing device for performing a digital watermark embedding process on an original image, wherein the digital watermark embedding processing device performs a digital watermark embedding process having a different shift amount for each digital watermark embedding small area unit of the original image. An electronic watermark embedding processing device having an electronic watermark embedding processing means for executing.
適用する電子透かしパターンは、 前記元画像のX×Y画素画像を(X/2)×(Y/2)
の領域画像に分割した4つの小領域単位に異なるずれ量
を持つ電子透かしパターンであることを特徴とする請求
項6に記載の電子透かし埋め込み処理装置。7. A digital watermark pattern applied by the digital watermark embedding processing means is as follows: an X × Y pixel image of the original image is (X / 2) × (Y / 2)
The digital watermark embedding processing apparatus according to claim 6, wherein the digital watermark embedding pattern is a digital watermark pattern having a different shift amount in four small area units divided into the area image.
適用する電子透かしパターンは、 前記元画像のX×Y画素画像を(X/2)×(Y/2)
の領域画像に分割した4つの小領域単位に異なるずれ量
を持つ(X/2−1)×(Y/2−1)の大きさの電子
透かしパターンであることを特徴とする請求項6に記載
の電子透かし埋め込み処理装置。8. The digital watermark pattern applied in the digital watermark embedding processing means is as follows: an X × Y pixel image of the original image is (X / 2) × (Y / 2)
7. A digital watermark pattern having a size of (X / 2-1) .times. (Y / 2-1) having a different shift amount for each of four small area units divided into area images. Electronic watermark embedding processing device according to the above.
適用する電子透かしパターンは、 nを2以上の自然数として、前記元画像のX×Y画素画
像を(X/n)×(Y/n)の領域画像に分割したn×
nの小領域単位に異なるずれ量を持つ電子透かしパター
ンであることを特徴とする請求項6に記載の電子透かし
埋め込み処理装置。9. A digital watermark pattern applied by said digital watermark embedding means, wherein n is a natural number of 2 or more, and an X × Y pixel image of said original image is an area of (X / n) × (Y / n). Nx divided into images
7. The digital watermark embedding processing apparatus according to claim 6, wherein the digital watermark pattern has a different shift amount in n small area units.
画像から電子透かしを検出する電子透かし検出処理方法
であり、 前記検出対象画像に埋め込まれた電子透かしに対して、
複数の電子透かし埋め込み小領域において異なるずれ量
を持つ電子透かしパターンを適用した相関検出処理によ
り画像のずれ位置を探索する画像ずれ位置探索ステップ
と、 前記画像ずれ位置探索ステップにおいて特定された画像
ずれ位置において相関検出による電子透かし検出を実行
する電子透かし検出ステップと、 を有することを特徴とする電子透かし検出処理方法。10. A digital watermark detection processing method for detecting a digital watermark from a detection target image which is a digital watermark embedded image, wherein the digital watermark embedded in the detection target image is
An image shift position searching step for searching for an image shift position by a correlation detection process using a digital watermark pattern having a different shift amount in a plurality of digital watermark embedding small areas; and an image shift position specified in the image shift position searching step. A digital watermark detection step of performing digital watermark detection by correlation detection in the digital watermark detection method.
複数の電子透かし埋め込み小領域において異なるずれ量
を持つ電子透かしパターンを適用した相関検出処理を実
行する第1探索ステップと、 前記検出対象画像に埋め込まれた電子透かしと同様の電
子透かしパターンを適用した相関検出処理を実行するこ
とにより、前記第1探索ステップにおいて特定された複
数の画像ずれ位置からさらに画像ずれ位置を特定する処
理を実行する第2探索ステップと、 を有することを特徴とする請求項10に記載の電子透か
し検出処理方法。11. The image shift position searching step includes the steps of:
A first search step of executing a correlation detection process using a digital watermark pattern having a different shift amount in a plurality of digital watermark embedded small areas; and applying a digital watermark pattern similar to the digital watermark embedded in the detection target image. A second search step of executing a process of further specifying an image shift position from the plurality of image shift positions specified in the first search step by executing a correlation detection process. The digital watermark detection processing method according to claim 10.
適用する電子透かしパターンは、 前記検出対象画像のX×Y画素画像を(X/2)×(Y
/2)の領域画像に分割した4つの小領域単位に異なる
ずれ量を持つ電子透かしパターンであることを特徴とす
る請求項10に記載の電子透かし検出処理方法。12. The digital watermark pattern applied in the image shift position searching step is as follows: an X × Y pixel image of the detection target image is (X / 2) × (Y
The digital watermark detection processing method according to claim 10, wherein the digital watermark pattern has a different shift amount in four small area units divided into the area image of (/ 2).
適用する電子透かしパターンは、 前記検出対象画像のX×Y画素画像を(X/2)×(Y
/2)の領域画像に分割した4つの小領域単位に異なる
ずれ量を持つ(X/2−1)×(Y/2−1)の大きさ
の電子透かしパターンであることを特徴とする請求項1
0に記載の電子透かし検出処理方法。13. A digital watermark pattern applied in the image shift position searching step is as follows: an X × Y pixel image of the detection target image is (X / 2) × (Y
(X / 2-1) × (Y / 2-1) digital watermark patterns having different shift amounts in four small area units divided into area images of (/ 2)). Item 1
0. A digital watermark detection processing method according to 0.
適用する電子透かしパターンは、 前記検出対象画像のX×Y画素画像を(X/n)×(Y
/n)の領域画像に分割したn×nの小領域単位に異な
るずれ量を持つ電子透かしパターンであることを特徴と
する請求項10に記載の電子透かし検出処理方法。14. A digital watermark pattern applied in the image shift position searching step is as follows: an X × Y pixel image of the detection target image is (X / n) × (Y
11. The digital watermark detection processing method according to claim 10, wherein the digital watermark pattern has a different shift amount for each of n.times.n small areas divided into the area image of / n).
理を実行する電子透かし埋め込み処理方法であり、 前記元画像の電子透かし埋め込み小領域単位に、異なる
ずれ量を持つ電子透かしパターンの埋め込み処理を実行
する電子透かし埋め込み処理ステップを有することを特
徴とする電子透かし埋め込み処理方法。15. A digital watermark embedding processing method for executing a digital watermark embedding process on an original image, comprising: embedding a digital watermark pattern having a different shift amount for each digital watermark embedding small area of the original image. A digital watermark embedding processing method, comprising a digital watermark embedding processing step to be executed.
おいて適用する電子透かしパターンは、 前記元画像のX×Y画素画像を(X/2)×(Y/2)
の領域画像に分割した4つの小領域単位に異なるずれ量
を持つ電子透かしパターンであることを特徴とする請求
項15に記載の電子透かし埋め込み処理方法。16. The digital watermark pattern applied in the digital watermark embedding processing step is as follows: the X × Y pixel image of the original image is (X / 2) × (Y / 2)
The digital watermark embedding processing method according to claim 15, wherein the digital watermark pattern has a different shift amount for each of the four small areas divided into the area image.
おいて適用する電子透かしパターンは、 前記元画像のX×Y画素画像を(X/2)×(Y/2)
の領域画像に分割した4つの小領域単位に異なるずれ量
を持つ(X/2−1)×(Y/2−1)の大きさの電子
透かしパターンであることを特徴とする請求項15に記
載の電子透かし埋め込み処理方法。17. The digital watermark pattern applied in the digital watermark embedding processing step is as follows: the X × Y pixel image of the original image is (X / 2) × (Y / 2)
16. A digital watermark pattern having a size of (X / 2-1) .times. (Y / 2-1) having a different shift amount for each of four small area units divided into the area image. Digital watermark embedding processing method described in the above.
おいて適用する電子透かしパターンは、 前記元画像のX×Y画素画像を(X/n)×(Y/n)
の領域画像に分割したn×nの小領域単位に異なるずれ
量を持つ電子透かしパターンであることを特徴とする請
求項15に記載の電子透かし埋め込み処理方法。18. The digital watermark pattern applied in the digital watermark embedding processing step is as follows: the X × Y pixel image of the original image is (X / n) × (Y / n)
16. The digital watermark embedding processing method according to claim 15, wherein the digital watermark pattern has a different shift amount for each of n.times.n small areas divided into the area image.
画像から電子透かしを検出する電子透かし検出処理をコ
ンピュータ・システム上で実行せしめるプログラムであ
って、 前記検出対象画像に埋め込まれた電子透かしに対して、
複数の電子透かし埋め込み小領域において異なるずれ量
を持つ電子透かしパターンを適用した相関検出処理によ
り画像のずれ位置を探索する画像ずれ位置探索ステップ
と、 前記画像ずれ位置探索ステップにおいて特定された画像
ずれ位置において相関検出による電子透かし検出を実行
する電子透かし検出ステップと、 を有することを特徴とするプログラム。19. A program for causing a computer system to execute a digital watermark detection process for detecting a digital watermark from a detection target image, which is a digital watermark embedded image, wherein the digital watermark is embedded in the detection target image. ,
An image shift position searching step of searching for an image shift position by correlation detection processing using a digital watermark pattern having a different shift amount in a plurality of digital watermark embedding small areas; and an image shift position specified in the image shift position searching step. A digital watermark detection step of performing digital watermark detection by correlation detection in the program.
理を実行する電子透かし埋め込み処理をコンピュータ・
システム上で実行せしめるプログラムであって、前記元
画像の電子透かし埋め込み小領域単位に、異なるずれ量
を持つ電子透かしパターンの埋め込み処理を実行する電
子透かし埋め込み処理ステップを有することを特徴とす
るプログラム。20. A digital watermark embedding process for executing a digital watermark embedding process on an original image.
A program to be executed on a system, comprising a digital watermark embedding process step of executing a digital watermark pattern embedding process having a different shift amount for each digital watermark embedding small area unit of the original image.
Priority Applications (1)
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JP2001139582A JP2002335392A (en) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | Electronic watermark detection processing unit, electronic watermark embedding processing unit, and electronic watermark detection processing method, electronic watermark embedding processing method, and program |
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JP2011234376A (en) * | 2004-08-06 | 2011-11-17 | Digimarc Corp | Fast signal detection and distributed computing in mobile computing devices |
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2001
- 2001-05-10 JP JP2001139582A patent/JP2002335392A/en active Pending
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