JP2003032473A - 電子透かしの埋め込みおよび検出 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 埋め込まれた透かし情報を抽出する際に、ブ
ロックなどの位置や形状の補正が不要となる電子透かし
技術を提供する。 【解決手段】 色変換部４２が原カラー画像データＧ
_rgbをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換して原カ
ラー画像データＧ_cmykを得る（Ｓ１０４）。ＤＣＴ変換
部４４が原カラー画像データＧ_cmykの全体にＤＣＴを施
してＤＣＴ係数Ｄ_{cm yk}を得る（Ｓ１０６）。埋め込み部
４６がＤＣＴ係数Ｄ_cmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分に対して
透かし情報ｓを埋め込む（Ｓ１０８）。ＩＤＣＴ変換部
４８が透かし情報ｓの埋め込まれたＤＣＴ係数Ｄ’_cmyk
に、ＩＤＣＴを施して、埋め込み済みカラー画像データ
Ｇ’_cmykを生成する（Ｓ１１０）。色変換部４２が埋め
込み済みカラー画像データＧ’_cmykをＣＭＹＫ表色系か
らＲＧＢ表色系に変換して埋め込み済みカラー画像デー
タＧ’_rgbを得る（Ｓ１１２）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像データや音声
データなどのデジタルデータに透かし情報の埋め込みを
行う電子透かしの技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インターネットなどのコンピュータネッ
トワークの発展に伴って、情報のデジタル化が進み、多
くのユーザが簡単に必要とする情報にアクセスできるよ
うになっている。その反面、そのデジタル情報に著作権
が発生しているデジタルコンテンツについて、その著者
に断わりなく容易にデータが複製できるような環境にな
りつつあり、不正コピーにともなう著作権侵害の問題が
注目されてきている。そこで、デジタルコンテンツの主
たる情報である音声や画像に関しての著作権侵害を防止
すること等を目的として、著作権情報などの透かし情報
を音声データや画像データに埋め込む電子透かし技術が
注目されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】電子透かし技術の１つ
として、画像データや音声データを周波数変換（直交変
換）し、その変換係数に透かし情報を埋め込む方法があ
る。しかし、従来の電子透かし技術では、データを周波
数変換する際に、そのデータをいくつかの細かいブロッ
クなどに分け、そのブロックなどの単位で周波数変換を
行っていた。そのため、埋め込まれた透かし情報を抽出
する際には、ブロックなどの位置や形状の補正が必要で
あった。特に、透かし情報の埋め込まれたデータに幾何
学的な変形が加えられた場合には、その変形によってブ
ロックなどの位置や形状がずれてしまい、このずれを補
正するには、高度なマッチング処理が必要となるため、
ブロックなどの位置や形状の補正が困難となるという問
題があった。

【０００４】そこで、本発明の目的は、上記した従来技
術の問題点を解決し、埋め込まれた透かし情報を抽出す
る際に、ブロックなどの位置や形状の補正が不要となる
電子透かし技術を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明
の第１の電子透かし埋め込み方法は、デジタルデータに
透かし情報の埋め込みを行う電子透かし埋め込み方法で
あって、（ａ）前記透かし情報と、該透かし情報の埋め
込みの対象となる対象データと、を準備する工程と、
（ｂ）前記対象データの全体について所定の直交変換を
施すことにより、変換係数を求める工程と、（ｃ）前記
変換係数に前記透かし情報の埋め込みを行う工程と、
（ｄ）前記透かし情報の埋め込まれた前記変換係数に、
前記直交変換とは逆の変換を施すことにより、埋め込み
済み対象データを生成する工程と、を備えることを要旨
とする。

【０００６】このように、本発明の第１の電子透かし埋
め込み方法では、対象データの全体について所定の直交
変換を施すことにより、変換係数を求め、その変換係数
に透かし情報の埋め込みを行い、その埋め込みの行われ
た変換係数に、先程の直交変換とは逆の変換を施すこと
により、埋め込み済み対象データを生成するようにして
いる。

【０００７】従って、本発明の第１の電子透かし埋め込
み方法によれば、対象データに直交変換を施す際、ブロ
ックなどに分けることなく、対象データの全体に対して
直交変換を施すようにしているため、従来において、埋
め込まれた透かし情報を抽出する際に必要とされていた
ブロックなどの位置や形状の補正が不要となる。従っ
て、透かし情報の埋め込まれた埋め込み済み対象データ
がデジタルからアナログに変換され、再び、アナログか
らデジタルに変換された場合に、埋め込み済み対象デー
タに所定の変形が加えられたとしても、本発明の第１の
電子透かし埋め込み方法では、その変形によるブロック
などの位置や形状のずれを補正するための高度なマッチ
ング処理が必要ないため、透かし情報の抽出を容易に行
うことができる。

【０００８】例えば、対象データが画像データである場
合、透かし情報の埋め込まれた画像をプリンタ等で印刷
することにより、デジタルからアナログに変換し、印刷
して得られた画像をスキャナ等で取り込むことにより、
アナログからデジタルに変換するような場合には、得ら
れた画像データに幾何学的な変形が加えられることにな
るが、本発明の第１の電子透かし埋め込み方法では、こ
のような変形が加えられても、その変形によるブロック
などの位置や形状のずれを補正するための高度なマッチ
ング処理が必要ない。

【０００９】また、本発明の第１の電子透かし埋め込み
方法では、対象データに直交変換を施す際、ブロックな
どに分けることなく、対象データの全体に対して直交変
換を施すようにしているため、その後、変換係数に透か
し情報を埋め込みを行うことにより、ブロックなどに分
けた場合に比較して、埋め込んだ透かし情報が全体に均
一に分散するという利点がある。

【００１０】また、本発明の第１の電子透かし埋め込み
方法において、前記工程（ｃ）では、前記変換係数のう
ち、中間周波数成分の変換係数に前記透かし情報を埋め
込むことが好ましい。

【００１１】このように透かし情報を埋め込むことによ
り、埋め込み対象領域は中間周波数領域を用いているた
め、透かし情報の埋め込まれた埋め込み済み対象データ
に対し、後述するようなスケーリングがなされても、透
かし情報の消滅を防ぐことができると共に、シェアリン
グがなされても、透かし情報の分離を防ぐことが可能で
ある。

【００１２】また、本発明の第１の電子透かし埋め込み
方法において、前記対象データが２次元の離散値である
場合、前記所定の直交変換は２次元離散コサイン変換で
あると共に、前記工程（ｃ）では、前記（ｂ）において
２次元変換係数として求められた前記変換係数のうち、
２次元平面上において、直流成分から高周波領域に向か
う直線上に位置する変換係数に前記透かし情報を埋め込
むことが好ましい。

【００１３】このようにして透かし情報を埋め込むこと
により、透かし情報の埋め込まれた埋め込み済み対象デ
ータに対し、後述するようなローテーションがなされて
も、離散コサイン変換成分と離散サイン変換成分の互い
の影響を排除することができる。

【００１４】本発明の第１の電子透かし埋め込み方法に
おいて、前記対象データが２次元の離散値である場合、
前記所定の直交変換は２次元離散フリーエ変換であると
共に、前記工程（ｃ）では、前記（ｂ）において２次元
変換係数として求められた前記変換係数のうち、２次元
平面上において、直流成分を中心とした同心円上に位置
する変換係数に前記透かし情報を埋め込むことが好まし
い。

【００１５】このようにして透かし情報を埋め込むこと
により、透かし情報の埋め込まれた埋め込み済み対象デ
ータに対し、後述するようなローテーションがなされて
も、透かし情報の存在範囲は上記同心円の円周上に限定
することができ、そのため、抽出効率を向上させること
ができる。

【００１６】本発明の第２の電子透かし埋め込み方法
は、デジタルデータに透かし情報の埋め込みを行う電子
透かし埋め込み方法であって、（ａ）前記透かし情報を
表す透かしデータと、該透かし情報の埋め込みの対象と
なる対象データと、を準備する工程と、（ｂ）前記透か
しデータの全体について所定の直交変換を施すことによ
り、変換係数を求める工程と、（ｃ）前記対象データに
前記変換係数の埋め込みを行うことにより、埋め込み済
み対象データを生成する工程と、を備えることを要旨と
する。

【００１７】このように、本発明の第２の電子透かし埋
め込み方法では、透かし情報を表す透かしデータの全体
について所定の直交変換を施すことにより、変換係数を
求め、対象データにその求めた変換係数の埋め込みを行
うことにより、埋め込み済み対象データを生成するよう
にしている。

【００１８】従って、本発明の第２の電子透かし埋め込
み方法によれば、対象データに直交変換を施すのではな
く、透かし情報を表す透かしデータに直交変換を施し、
得られた変換係数を対象データに埋め込むようにしてお
り、対象データに直交変換を施す場合に比較して、直交
変換の逆の変換を行わなくて済むため、処理時間を大幅
に短縮することができる。また、一般に、透かしデータ
のデータ量は対象データのデータ量に比べて少ないた
め、透かしデータに直交変換を施した方が、対象データ
に直交変換を施す場合に比較して、さらに処理時間を短
くすることができる。

【００１９】また、透かしデータに直交変換を施す際、
ブロックなどに分けることなく、透かしデータの全体に
対して直交変換を施すようにしているため、従来におい
て、埋め込まれた透かし情報を抽出する際に必要とされ
ていたブロックなどの位置や形状の補正が不要となる。
従って、透かし情報の埋め込まれた埋め込み済み対象デ
ータがデジタルからアナログに変換され、再び、アナロ
グからデジタルに変換された場合に、埋め込み済み対象
データに所定の変形が加えられたとしても、本発明の第
２の電子透かし埋め込み方法では、その変形によるブロ
ックなどの位置や形状のずれを補正するための高度なマ
ッチング処理が必要がないため、透かし情報の抽出を容
易に行うことができる。例えば、対象データが画像デー
タである場合、透かし情報の埋め込まれた画像をプリン
タ等で印刷し、印刷して得られた画像をスキャナ等で取
り込むことにより、アナログからデジタルに変換するこ
とにより、得られた画像データに幾何学的な変形が加え
られた場合でも、本発明の第２の電子透かし埋め込み方
法では、その変形によるブロックなどの位置や形状のず
れを補正するための高度なマッチング処理が必要がな
い。

【００２０】また、本発明の第２の電子透かし埋め込み
方法では、透かしデータに直交変換を施す際、ブロック
などに分けることなく、対象データの全体に対して直交
変換を施すようにしているため、その後、変換係数を対
象データに埋め込みを行うことにより、ブロックなどに
分けた場合に比較して、埋め込んだ透かし情報が全体に
均一に分散するという利点がある。

【００２１】また、本発明の第２の電子透かし埋め込み
方法において、前記工程（ｃ）では、前記変換係数のう
ち、中間周波数成分の変換係数を前記対象データに埋め
込むことが好ましい。

【００２２】このようにして埋め込むことにより、埋め
込み対象領域は中間周波数領域を用いているため、透か
し情報の埋め込まれた埋め込み済み対象データに対し、
後述するようなスケーリングがなされても、透かし情報
の消滅を防ぐことができると共に、シェアリングがなさ
れても、透かし情報の分離を防ぐことが可能である。

【００２３】また、本発明の第２の電子透かし埋め込み
方法において、前記対象データが２次元の離散値である
場合、前記所定の直交変換は２次元離散コサイン変換で
あると共に、前記工程（ｃ）では、前記（ｂ）において
２次元変換係数として求められた前記変換係数のうち、
２次元平面上において、直流成分から高周波領域に向か
う直線上に位置する変換係数を前記対象データに埋め込
むことが好ましい。

【００２４】このようにして埋め込むことにより、透か
し情報の埋め込まれた埋め込み済み対象データに対し、
後述するようなローテーションがなされても、離散コサ
イン変換成分と離散サイン変換成分の互いの影響を排除
することができる。

【００２５】本発明の第２の電子透かし埋め込み方法に
おいて、前記対象データが２次元の離散値である場合、
前記所定の直交変換は２次元離散フリーエ変換であると
共に、前記工程（ｃ）では、前記（ｂ）において２次元
変換係数として求められた前記変換係数のうち、２次元
平面上において、直流成分を中心とした同心円上に位置
する変換係数を前記対象データに埋め込むことが好まし
い。

【００２６】このようにして埋め込むことにより、透か
し情報の埋め込まれた埋め込み済み対象データに対し、
後述するようなローテーションがなされても、透かし情
報の存在範囲は上記同心円の円周上に限定することがで
き、そのため、抽出効率を向上させることができる。

【００２７】本発明の電子透かし埋め込み方法におい
て、前記所定の直交変換は離散コサイン変換であること
が好ましい。

【００２８】離散コサイン変換は信号処理の分野でよく
利用されており、離散コサイン変換によるデータの無相
関化は、信号処理の中でも特に画像や音声の符号化およ
び圧縮の分野で多くの成果を収めており、ソフトウェア
・ハードウェア両方面での研究が盛んだからである。

【００２９】本発明の電子透かし埋め込み方法におい
て、前記所定の直交変換は離散フリーエ変換であること
が好ましい。

【００３０】離散フーリエ変換は、信号処理の中でも特
に画像や音声の解析分野で用いられることが多く、高速
計算法などの研究が既になされているからである。

【００３１】本発明の電子透かし抽出方法は、透かし情
報の埋め込まれたデジタルデータから前記透かし情報を
抽出する電子透かし抽出方法であって、（ａ）前記透か
し情報の埋め込まれた埋め込み済み対象データを準備す
る工程と、（ｂ）前記埋め込み済み対象データの全体に
ついて所定の直交変換を施すことにより、変換係数を導
き出す工程と、（ｃ）前記変換係数から、埋め込まれて
いる前記透かし情報の抽出を行う工程と、を備えること
が好ましい。

【００３２】このように、本発明の電子透かし抽出方法
では、埋め込み済み対象データの全体について所定の直
交変換を施すことにより、変換係数を導き出し、その変
換係数から、埋め込まれている透かし情報の抽出を行う
ようにしている。

【００３３】本発明の電子透かし検出方法によれば、前
述した本発明の電子透かし埋め込み方法によって埋め込
まれた透かし情報を、埋め込み済み対象データから容易
に抽出することができる。

【００３４】なお、本発明は、上記した電子透かし埋め
込み方法や電子透かし抽出方法などの方法発明の態様に
限ることなく、電子透かし装置などの装置の発明として
の態様や、それら方法や装置を構築するためのコンピュ
ータプログラムとしての態様や、そのようなコンピュー
タプログラムを記録した記録媒体としての態様で実現す
ることも可能である。また、さらには、上記コンピュー
タプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号
など、種々の態様で実現することも可能である。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて以下の順序で説明する。 Ａ．第１の実施例： Ａ−１．電子透かし埋め込み処理： Ａ−２．電子透かし検出処理： Ａ−３．具体例： Ｂ．第２の実施例： Ｂ−１．電子透かし埋め込み処理： Ｂ−２．電子透かし検出処理： Ｂ−３．具体例： Ｃ．第３の実施例： Ｃ−１．電子透かし埋め込み処理： Ｃ−２．電子透かし抽出処理： Ｄ．第４の実施例： Ｄ−１．電子透かし埋め込み処理： Ｄ−２．電子透かし抽出処理： Ｅ．装置全体の構成及び処理手順： Ｆ．変形例： Ｆ−１．変形例１： Ｆ−２．変形例２： Ｆ−３．変形例３： Ｆ−４．変形例４： Ｆ−５．変形例５： Ｆ−６．変形例６： Ｆ−７．変形例７： Ｆ−８．変形例８： Ｆ−９．変形例９：

【００３６】Ａ．第１の実施例：本発明の第１の実施例
として、直交変換（即ち、周波数変換）に離散コサイン
変換（ＤＣＴ：discrete cosine transform）を用い、
透かし情報の埋め込み対象にカラー画像データを用いた
実施例について説明する。

【００３７】Ａ−１．電子透かし埋め込み処理：図１は
本発明の第１の実施例としての電子透かし埋め込み処理
の概要を示す説明図である。

【００３８】まず、透かし情報の埋め込みの対象となる
原カラー画像データＧ_rgbと、埋め込まれる透かし情報
ｓと、を準備する。本実施例では、原カラー画像データ
Ｇ_{rg b}として、ＲＧＢ（赤，緑，青）表色系で表され、
大きさＭ×Ｎ画素から成り、各画素の色が、それぞれ、
Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）成分で表されるカラー画
像データを用いる。また、透かし情報ｓとしては、長さ
Ｐのビット列ｓ［ｐ］（ｐ＝０，１，…，Ｐ−１）を用
いる。なお、ビット列ｓ［ｐ］の値は０もしくは１であ
る。

【００３９】次に、原カラー画像データＧ_rgbをＲＧＢ
表色系からＣＭＹＫ（シアン，マゼンタ，黄，黒）表色
系に変換して、原カラー画像データＧ_cmykを得る。ここ
で、原カラー画像データＧ_cmykは、大きさＭ×Ｎ画素か
ら成り、各画素の色が、それぞれ、Ｃ（シアン），Ｍ
（マゼンタ），Ｙ（黄），Ｋ（黒）成分で表されるカラ
ー画像データである。

【００４０】次に、得られた原カラー画像データＧ_cmyk
の全体に、直交変換である離散コサイン変換（ＤＣＴ）
を施して、周波数成分（変換係数）であるＤＣＴ係数Ｄ
_cmykを得る。

【００４１】即ち、従来においては、画像をいくつかの
細かいブロックに分け、ブロック単位でＤＣＴを行って
いたのに対し、本実施例では、画像をブロックに分ける
ことなく、画像全体に対してＤＣＴを行うようにしてい
る。

【００４２】画像データのような２次元の離散値に対し
ては、ＤＣＴとして２次元ＤＣＴを用いることができ、
それは式（１）で表される。

【００４３】

【数１】

【００４４】ここで、Ｇ（ｍ，ｎ）は画像データであ
り、Ｄ（ｕ，ｖ）はＤＣＴ係数である。

【００４５】画像全体に対して２次元ＤＣＴを行うと、
加えた操作が画像全体に均一に分散するという利点があ
る。

【００４６】カラー画像データに２次元ＤＣＴを施す
と、カラー画像データは図２に示すように周波数分解さ
れる。図２において、（ａ）は原画像であり、（ｂ）は
周波数成分（ＤＣＴ係数）である。この周波数成分の中
で、図３に示すように、低周波成分は画像の大まかな形
を規定し、高周波になるに従って画像の細部を規定して
いく。また、最上位の成分は直流（ＤＣ）成分と呼ば
れ、全体のエネルギ量を規定する。

【００４７】次に、得られたＤＣＴ係数Ｄ_cmykのＣ，
Ｍ，Ｙ，Ｋ成分に対して、それぞれ、所望の埋め込みア
ルゴリズムによって透かし情報ｓを埋め込む。

【００４８】具体的には、まず、透かし情報ｓの埋め込
みに使用する周波数帯を決めるために、図４に示すよう
なＤＣＴ座標（ｕ，ｖ）を考える。次に、埋め込み最低
周波数Ｔｍｉｎと埋め込み最高周波数Ｔｍａｘとをそれ
ぞれ決め、その周波数範囲内で、ＤＣ成分からｕ軸に対
して角度θの方向（埋め込み方向）へ伸ばした直線（埋
め込み基準線）を基準として、埋め込み対象領域を定め
る。次に、埋め込み要素が一定の範囲を持つようにする
ために、図５に示すように、所定の要素範囲ａを用い
て、一定範囲内にあるＤＣＴ係数を１つの要素として扱
う。また、埋め込み要素同士の干渉を避けるために、所
定の要素間隔ｂを用いて、要素同士の間に緩衝領域を設
ける。なお、透かし情報ｓに従って埋め込むべき値は、
例えば、ｓ［ｐ］の値が０のときには値Ｖ₀を、１のと
きには値Ｖ₁を、それぞれ埋め込むようにする。

【００４９】以上のようにして、透かしの構成要素を決
定したら、得られたＤＣＴ係数Ｄ_{cm yk}のＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ
成分に対して、それぞれ次のアルゴリズムに従って透か
し情報ｓ［ｐ］の埋め込みを行う。

【００５０】ステップ１：透かしポインタＥ_hを０に設
定する（Ｅ_h＝０）。 ステップ２：ＤＣ成分からｕ軸に対して角度θの方向を
埋め込み方向として設定する。 ステップ３：ＴｍｉｎとＴｍａｘを頂点とする長方形の
領域を埋め込み可能領域として設定する。 ステップ４：ＤＣ成分から埋め込み方向へ引いた直線
（埋め込み基準線）と埋め込み可能領域との交点を点Ｈ
とする。 ステップ５：点Ｈを始点としてｕ，ｖ各方向にそれぞれ
距離ａをとり、その範囲内にあるＤＣＴ係数に対して、
それぞれ、ｘ［Ｅ_h mod Ｐ］＝０ならばＶ₀に、ｘ［Ｅ_h
mod Ｐ］＝１ならばＶ₁に、元のＤＣＴ係数の符号をか
けて埋め込む。 ステップ６：透かしポインタをＥ_h＝Ｅ_h＋１とし、点Ｈ
を埋め込み方向に距離ａ＋ｂだけ移動させる。 ステップ７：点ＰがＴｍａｘを超えるまで、ステップ５
とステップ６を繰り返す。

【００５１】以上のアルゴリズムにより、埋め込み基準
線に沿って、透かし情報であるビット列ｓ［ｐ］が埋め
込まれる。

【００５２】次に、図１に示すように、透かし情報ｓの
埋め込まれたＤＣＴ係数Ｄ’_cmykに、逆離散コサイン変
換（ＩＤＣＴ）を施して、埋め込み済みカラー画像デー
タＧ’_cmykを生成する。そして、生成したカラー画像デ
ータＧ’_cmykをＣＭＹＫ表色系からＲＧＢ表色系に変換
して、埋め込み済みカラー画像データＧ’_rgbを得る。

【００５３】以上のように、本実施例の電子透かし埋め
込み方法では、画像データにＤＣＴを行う際、画像をブ
ロックなどに分けることなく、画像全体に対してＤＣＴ
を行うようにしているため、その後、ＤＣＴ係数に透か
し情報を埋め込みを行うことにより、ブロックなどに分
けた場合に比較して、埋め込んだ透かし情報が画像全体
に均一に分散するという利点がある。

【００５４】また、本実施例の電子透かし埋め込み方法
では、従来において、埋め込まれた透かし情報を抽出す
る際に必要とされていたブロックなどの位置や形状の補
正が不要となる。従って、例えば、透かし情報の埋め込
まれた画像をプリンタ等で印刷し、印刷して得られた画
像をスキャナ等で取り込む場合（以下、このような処理
を印刷取り込み処理という）には、得られた画像データ
に幾何学的な変形が加えられることになるが、本実施例
の電子透かし埋め込み方法では、このような変形が加え
られても、その変形によるブロックなどの位置や形状の
ずれを補正するための高度なマッチング処理が必要がな
いため、透かし情報の抽出を容易に行うことができる。
なお、印刷取り込み処理のうち、透かし情報の埋め込ま
れた画像をプリンタ等で印刷することは、埋め込み済み
カラー画像データに対するデジタルからアナログへの変
換と見なすことができ、印刷して得られた画像をスキャ
ナ等で取り込むことは、アナログからデジタルへの変換
と見なすことができる。

【００５５】また、上記した幾何学的な変形は、トリミ
ング、スケーリング、シェアリング、ローテーションの
４つの基本的な幾何学変換に帰着することができる。こ
れらのうち、トリミングは、画像の一部を切り取った
り、画像に余白を与えたりする処理であり、画像のスケ
ールは変化しない。スケーリングは、画像の解像度を変
換する処理であり、画像のサイズも同時に変化する。シ
ェアリングは、画像の解像度を変化させずに、１軸のみ
を傾斜させる処理である。ローテーションは、画像の解
像度を変化させずに、２軸を傾斜、つまり回転させる処
理である。このような処理が、ＤＣＴによる透かし情報
の埋め込まれた画像に施された場合、次のような影響が
出ると考えられる。即ち、画像にトリミングがなされた
場合には、ＤＣＴ成分がスケーリングされるため、埋め
込まれた透かし情報もスケーリングされてしまい、それ
により、透かし情報が縮小して抽出が困難となることが
考えられる。また、画像にスケーリングがなされた場合
には、ＤＣＴ成分がトリミングされるため、埋め込まれ
た透かし情報もトリミングされてしまい、それにより、
高周波成分が排除されてしまうことが考えられる。ま
た、隣接領域の影響も受けるため、周波数の外縁部の検
出が困難となることも考えられる。また、画像にシェア
リングがなされた場合には、ＤＣＴ成分が処理軸方向に
トリミングされ、非処理軸方向に分裂し、その度合いは
処理軸の高周波側ほど大きいため、埋め込まれた透かし
情報に対する影響としては、各軸の高周波成分ほど分離
が進むことが考えられる。また、画像にローテーション
がなされた場合には、ＤＣＴ成分はＤＣ成分を基準とし
て回転し、その際、ＤＣＴ成分とＤＳＴ（離散サイン変
換）成分はそれぞれ反対方向に分裂するため、埋め込ま
れた透かし情報もＤＣ成分を中心に回転し、互いに分離
することが考えられる。

【００５６】これらに対し、本実施例の電子透かし埋め
込み方法では、図４に示したように、埋め込み対象領域
は、埋め込み最低周波数Ｔｍｉｎと埋め込み最高周波数
Ｔｍａｘとの間の中間周波数領域のみを用いているた
め、上記したスケーリングがなされても、透かし情報の
消滅を防ぐことができると共に、シェアリングがなされ
ても、透かし情報の分離を防ぐことが可能である。ま
た、一定以上の周波数範囲を１つの埋め込み要素として
いるため、トリミングがなされて、透かし情報が多少縮
小しても、抽出困難になることはない。また、透かし情
報をＤＣ成分から高周波側へ直線状に埋め込んでいるた
め、ローテーションがなされても、ＤＣＴ成分とＤＳＴ
成分の互いの影響を排除することができる。

【００５７】また、印刷取り込み処理を行った場合、上
記した幾何学的な変形の他に、色相などの変化が加えら
れるが、本実施例の電子透かし埋め込み方法では、カラ
ー画像データをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換
した上で、透かし情報の埋め込みを行っているため、印
刷取り込み処理を行った場合でも、コントラストの変化
が少なくて済む。このため、コントラストの変化によっ
て画素の色相が変化してしまうと言うこともなく、透か
し情報の抽出を容易に行うことができる。即ち、これ
は、ＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換する際に、
各画素の基底成分としてＫ（黒）成分が分離され、残り
のＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（黄）の各成分の
値は各画素内での相対的な色のバランスを表現するよう
になるため、全体的なコントラストの差はＫ成分に吸収
され、残りのＣ，Ｍ，Ｙ成分からコントラストの差を排
除していると考えられるからである。

【００５８】また、印刷取り込み処理を行った場合、色
領域の不鮮明さや、インクのにじみと再サンプリングに
よる誤差などから、画像全体が不鮮明となり、その影響
で、周波数成分が原信号と比べて不鮮明となり、隣接す
る透かし情報同士が干渉することが考えられるが、本実
施例の電子透かし埋め込み方法では、図５に示したよう
に、埋め込み要素の間に緩衝領域を設けているため、透
かし情報の干渉を防ぐことができる。

【００５９】Ａ−２．電子透かし抽出処理：図６は本発
明の第１の実施例としての電子透かし検出処理の概要を
示す説明図である。

【００６０】まず、図１の電子透かし埋め込み処理によ
って生成した埋め込み済み画像データＧ’_rgbを準備す
る。

【００６１】次に、埋め込み済みカラー画像データＧ’
_rgbをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換して、埋
め込み済みカラー画像データＧ’_cmykを得る。

【００６２】次に、得られた埋め込み済みカラー画像デ
ータＧ’_cmykの全体に、ＤＣＴを施して、埋め込み済み
ＤＣＴ係数Ｄ’_cmykを得る。

【００６３】透かし情報を抽出する際にも、埋め込み時
と同様に、画像をブロックに分けることなく、画像全体
に対して２次元ＤＣＴを行う。

【００６４】次に、得られた埋め込み済みＤＣＴ係数
Ｄ’_cmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分から、それぞれ、所望の
抽出アルゴリズムによって透かし情報ｓ’を抽出する。

【００６５】具体的には、まず、透かし情報ｓの埋め込
みの際に用いた要素範囲ａと、要素間隔（言い換えれ
ば、緩衝領域の範囲）ｂと、埋め込み方向の角度θと、
埋め込み最低周波数Ｔｍｉｎと、埋め込み最高周波数Ｔ
ｍａｘと、を用意する。以上の要素を用意したら、得ら
れた埋め込み済みＤＣＴ係数Ｄ’_cmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ
成分から、それぞれ次のアルゴリズムに従って透かし情
報ｓ’の抽出を行う。

【００６６】ステップ１：透かしポインタＥ_hを０に設
定する（Ｅ_h＝０）。 ステップ２：ＤＣ成分からｕ軸に対して角度θの方向を
抽出方向として設定する。 ステップ３：ＴｍｉｎとＴｍａｘを頂点とする長方形の
領域を抽出対象領域として設定する。 ステップ４：ＤＣ成分から抽出方向へ引いた直線（抽出
基準線）と抽出対象領域との交点を点Ｈとする。 ステップ５：点Ｈを始点としてｕ，ｖ各方向にそれぞれ
距離ａをとり、図７に示すように、その範囲（抽出要
素）内にある埋め込み済みＤＣＴ係数について、それぞ
れ、絶対値を求め、それらのうちの最大値を透かし情報
ｓ’（抽出値）として抽出する。 ステップ６：透かしポインタをＥ_h＝Ｅ_h＋１とし、点Ｈ
を抽出方向に距離ａ＋ｂだけ移動させる。 ステップ７：点ＰがＴｍａｘを超えるまで、ステップ５
とステップ６を繰り返す。

【００６７】以上のアルゴリズムにより、透かし情報
ｓ’が順次抽出される。このように順次抽出された透か
し情報ｓ’を、横軸を抽出要素（埋め込み要素に対応）
の範囲としてプロットすると、図８に示す如くになる。
図８に示したとおり、プロットされた値は２つの群に分
かれる。この２つの群は、透かし情報ｓとして埋め込む
際の値Ｖ₀，Ｖ₁によって、その分布が決まる。よって、
適切なＶ₀，Ｖ₁を設定することによって、この２つの群
を特定の閾値により確実に判別することができる。

【００６８】Ａ−３．具体例：この具体例では、ＤＣＴ
を用いて画像データに透かし情報を埋め込み、その画像
データに印刷取り込み処理を施した後、その画像データ
から透かし情報を抽出し、その結果について検討する。

【００６９】処理環境としては、図９に示すような環境
を用いた。また、透かし情報の埋め込み対象となる原カ
ラー画像データとしては、図１０に示すＳＩＤＢＡの標
準画像Ｌｅｎａを用いた。サイズは２５６×２５６画素
である。また、埋め込み対象領域を中間周波数領域のＴ
ｍｉｎ＝（６４，６４），Ｔｍａｘ＝（１９２，１９
２）とし、埋め込み方向の角度θを４５度とし、透かし
情報であるビット列をｓ＝１，１，０とした。Ｖ₀を０
に固定し、Ｖ₁およびａ，ｂを変化させた際の抽出結果
を図１１に示す。図１１において、抽出率は閾値による
ものであり、各成分の抽出値の平均に対して、ＣＭＹＫ
成分を求めている。

【００７０】この結果から、Ｃ成分に対する抽出率が悪
いことがわかった。この理由としては、Ｃ成分が画像全
体で低く、Ｋ成分を分離した際に、その分散が小さいこ
とが挙げられる。抽出時の係数値を図１２に示す。この
図から、同じ大きさの計数値を埋め込んだ画像に対し
て、印刷取り込み処理を行うと、分散値の小さい高周波
成分ほど、埋め込んだ計数値が低下することがわかる。
よって、もとの分散が小さなＣ成分は、印刷取り込み処
理の影響を顕著に受けたものと考えられる。

【００７１】また、埋め込み要素の範囲ａが狭く、Ｖ₁
が低いほど、抽出率が低下することがわかる。これは、
印刷取り込み処理による幾何学的影響や、コントラスト
の変化による隣接係数の拡散によって、抽出率が低下し
たと考えられる。

【００７２】閾値による判別が困難な場合は、図１３に
示すように、グラフを２つの領域に分けることによっ
て、抽出率を高めることができる。

【００７３】Ｂ．第２の実施例：本発明の第２の実施例
として、直交変換（即ち、周波数変換）に離散フーリエ
変換（ＤＦＴ：discrete Fourier transform）を用い、
透かし情報の埋め込み対象にカラー画像データを用いた
実施例について説明する。

【００７４】Ｂ−１．電子透かし埋め込み処理：図１４
は本発明の第２の実施例としての電子透かし埋め込み処
理の概要を示す説明図である。

【００７５】まず、透かし情報の埋め込みの対象となる
原カラー画像データＧ_rgbと、埋め込まれる透かし情報
ｓと、を準備する。本実施例では、第１の実施例の場合
と同様に、原カラー画像データＧ_rgbとして、ＲＧＢ表
色系で表され、大きさＭ×Ｎ画素から成り、各画素の色
が、それぞれ、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分で表されるカラー画像デ
ータを用いる。また、透かし情報ｓとしては、長さＰの
ビット列ｓ［ｐ］（ｐ＝０，１，…，Ｐ−１）を用い
る。ビット列ｓ［ｐ］の値は０もしくは１である。

【００７６】次に、原カラー画像データＧ_rgbをＲＧＢ
表色系からＣＭＹＫ表色系に変換して、原カラー画像デ
ータＧ_cmykを得る。ここで、原カラー画像データＧ_cmyk
は、大きさＭ×Ｎ画素から成り、各画素の色が、それぞ
れ、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分で表されるカラー画像データで
ある。

【００７７】次に、得られた原カラー画像データＧ_cmyk
の全体に、直交変換である離散フーリエ変換（ＤＦＴ）
を施して、周波数成分（変換係数）であるＤＦＴ係数Ｆ
_cmykを得る。

【００７８】即ち、従来においては、画像をいくつかの
細かいブロックに分け、ブロック単位でＤＣＴを行って
いたのに対し、本実施例では、第１の実施例の場合と同
様に、画像をブロックに分けることなく、画像全体に対
してＤＦＴを行うようにしている。

【００７９】画像データのような２次元の離散値に対し
ては、ＤＦＴとして２次元ＤＦＴを用いることができ、
それは式（２）で表される。

【００８０】

【数２】

【００８１】ここで、Ｇ（ｍ，ｎ）は画像データであ
り、Ｆ（ｕ，ｖ）はＤＦＴ係数である。

【００８２】画像全体に対して、２次元ＤＦＴを行う
と、一部の周波数成分に加えた操作が画像全体に均一に
分散するという利点がある。

【００８３】また、ＤＦＴはＤＣＴと異なり、複素関数
で表されるため、実数成分と虚数成分による表示方法
と、振幅成分と位相成分による表示方法の２種類があ
る。どちらの表示方法も、最低周波数成分を中心として
対称な形式で表示されるので、或るＤＦＴ成分に操作を
加える場合は、その対称成分にも同様の処理を加えるこ
とが必要である。これらの表示方法のうち、原信号の形
質をよく表すのは、振幅位相表示であり、振幅成分は主
に画像の形状を表し、位相成分は主に振幅成分で表され
る波形の位置を表す。このため、信号解析や電子透かし
の分野では、振幅位相表示がよく用いられる。

【００８４】カラー画像データに２次元ＤＦＴを施し
て、振幅位相表示で表すと、図１５に示す如くになる。
図１５において、（ａ）は原画像であり、（ｂ）は振幅
成分であり、（ｃ）は位相成分である。まず、振幅成分
について述べると、図１６に示すように、振幅成分のう
ち、低周波成分は画像全体の大まかな形を規定し、高周
波成分になるに従い、画像の細部を規定してゆく。次
に、位相成分について述べると、位相成分は、位相がπ
ずれると、明暗が反転し、π／２ずれると、半分ずれ
る。よって、そのずれが周波数毎に異なると、各周波数
成分の像が画面内で異なる量だけシフトしてしまうとい
う現象が発生する。このため、位相成分に対して透かし
情報の埋め込みを行うには、特別な埋め込み方法が必要
となるため、本実施例では、位相成分に対する透かし情
報の埋め込みは行わず、振幅成分に対して透かし情報を
埋め込むようにしている。従って、これ以降、ＤＦＴ成
分（ＤＦＴ係数）と述べた場合は、振幅成分を指すもの
とする。

【００８５】次に、得られたＤＦＴ係数（振幅成分）Ｆ
_cmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分に対して、それぞれ、所望の
埋め込みアルゴリズムによって透かし情報ｓを埋め込
む。

【００８６】具体的には、まず、透かし情報ｓの埋め込
みに使用する周波数帯を決めるために、図１７に示すよ
うなＤＦＴ座標（ｕ，ｖ）を考える。次に、埋め込み半
径ｒを決め、ＤＣ成分から半径ｒの円（埋め込み基準
円）を基準として、埋め込み対象領域を定める。次に、
埋め込み要素が一定の範囲を持つようにするために、図
１８に示すように、所定の要素存在角度ｃと所定の埋め
込み幅（要素幅）ｗとを用いて、一定範囲内にあるＤＦ
Ｔ係数を１つの要素として扱う。また、埋め込み要素同
士の干渉を避けるために、所定の要素間隔角度ｄを用い
て、要素同士の間に緩衝領域を設ける。なお、透かし情
報ｓに従って埋め込むべき値は、第１の実施例の場合と
同様に、ｓ［ｐ］の値が０のときには値Ｖ₀を、１のと
きには値Ｖ₁を、それぞれ埋め込むようにする。

【００８７】以上のようにして、透かしの構成要素を決
定したら、得られたＤＦＴ係数Ｆ_{cm yk}のＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ
成分に対して、それぞれ次のアルゴリズムに従って透か
し情報ｓ［ｐ］の埋め込みを行う。

【００８８】ステップ１：透かしポインタＥ_hを０に設
定する（Ｅ_h＝０）。 ステップ２：角度Ｅ_hから角度Ｅ_h＋ｃの間で、半径ｒか
ら半径ｒ＋ｗで囲まれる範囲内にあるＤＦＴ係数に対し
て、それぞれ、ｘ［Ｅ_h mod ｐ］＝０ならばＶ₀を、ｘ
［Ｅ_h mod ｐ］＝１ならばＶ₁を埋め込む。 ステップ３：透かしポインタをＥ_h＝Ｅ_h＋ｃ＋ｄとす
る。 ステップ４：Ｅ_hが１８０度を超えるまで、ステップ２
とステップ３を繰り返す。

【００８９】以上のアルゴリズムにより、埋め込み基準
円に沿って、透かし情報であるビット列ｓ［ｐ］が埋め
込まれる。

【００９０】次に、図１４に示すように、透かし情報ｓ
の埋め込まれたＤＦＴ係数Ｆ’_cmykに、逆離散フーリエ
変換（ＩＤＦＴ）を施して、埋め込み済みカラー画像デ
ータＧ’_cmykを生成する。そして、生成したカラー画像
データＧ’_cmykをＣＭＹＫ表色系からＲＧＢ表色系に変
換して、埋め込み済みカラー画像データＧ’_rgbを得
る。

【００９１】以上のように、本実施例の電子透かし埋め
込み方法では、第１の実施例の場合と同様に、画像デー
タにＤＦＴを行う際、画像をブロックなどに分けること
なく、画像全体に対してＤＦＴを行うようにしているた
め、その後、ＤＦＴ係数に透かし情報の埋め込みを行う
ことにより、ブロックなどに分けた場合に比較して、埋
め込んだ透かし情報が画像全体に均一に分散するという
利点がある。

【００９２】また、本実施例の電子透かし埋め込み方法
では、第１の実施例の場合と同様に、従来において、埋
め込まれた透かし情報を抽出する際に必要とされていた
ブロックなどの位置や形状の補正が不要となる。従っ
て、例えば、透かし情報の埋め込まれた画像に印刷取り
込み処理を施すことにより、幾何学的な変形が加えられ
た場合でも、本実施例の電子透かし埋め込み方法では、
その変形によるブロックなどの位置や形状のずれを補正
するための高度なマッチング処理が必要がないため、透
かし情報の抽出を容易に行うことができる。

【００９３】また、幾何学的な変形としては、前述した
とおり、トリミング、スケーリング、シェアリング、ロ
ーテーションの４つの基本的な幾何学変換に帰着する。
このような変換が、ＤＦＴによる透かし情報の埋め込ま
れた画像に施された場合、次のような影響が出ると考え
られる。即ち、画像にトリミングがなされた場合には、
ＤＦＴ成分がスケーリングされるため、埋め込まれた透
かし情報も共にスケーリングされてしまい、それによ
り、透かし情報が縮小して抽出が困難となることが考え
られる。また、画像にスケーリングがなされた場合に
は、ＤＦＴ成分がトリミングされるため、埋め込まれた
透かし情報も共にトリミングされてしまい、それによ
り、高周波成分が排除されてしまうことが考えられる。
また、隣接領域の影響も受けるため、高周波成分の抽出
が困難となることも考えられる。また、画像にシェアリ
ングがなされた場合には、ＤＦＴ成分が処理軸方向にト
リミングされ、非処理軸方向にシェアリングされ、その
非処理軸方向のシェアリングにより、隣接領域の成分が
混入してくる。このため、埋め込まれた透かし情報に対
する影響としては、透かし情報自体がシェアリングされ
ることが考えられる。また、画像にローテーションがな
された場合には、ＤＦＴ領域では、ＤＣ成分を基準とし
た振幅成分の回転が発生するため、埋め込まれた透かし
情報もＤＣ成分を中心として回転することが考えられ
る。

【００９４】これらに対し、本実施例の電子透かし埋め
込み方法では、図１８に示したように、埋め込み対象領
域は、埋め込み半径ｒ（埋め込み基準円）から要素幅ｗ
分の範囲内の中間周波数領域のみを用いているため、上
記したスケーリングがなされても、透かし情報の消滅を
防ぐことができると共に、シェアリングがなされても、
透かし情報の移動を防ぐことが可能である。また、一定
以上の周波数範囲を１つの埋め込み要素としているた
め、トリミングがなされて、透かし情報が多少縮小して
も、抽出困難になることはない。また、透かし情報をＤ
Ｃ成分を中心とした同心円状に埋め込んでいるため、ロ
ーテーションがなされても、その存在範囲はその円周上
に限定することができ、そのため、抽出効率を向上させ
ることができる。

【００９５】また、印刷取り込み処理を行った場合、前
述したとおり、色相などの変化も加えられるが、本実施
例の電子透かし埋め込み方法では、第１の実施例の場合
と同様に、カラー画像データをＲＧＢ表色系からＣＭＹ
Ｋ表色系に変換した上で、透かし情報の埋め込みを行っ
ているため、印刷取り込み処理を行った場合でも、コン
トラストの変化が少なくて済む。このため、コントラス
トの変化によって画素の色相が変化してしまうと言うこ
ともなく、透かし情報の抽出を容易に行うことができ
る。

【００９６】また、印刷取り込み処理を行った場合、前
述したとおり、隣接する透かし情報同士が干渉すること
が考えられるが、本実施例の電子透かし埋め込み方法で
は、図１８に示したように、埋め込み要素の間に緩衝領
域を設けているため、透かし情報の干渉を防ぐことがで
きる。

【００９７】Ｂ−２．電子透かし抽出処理：図１９は本
発明の第２の実施例としての電子透かし検出処理の概要
を示す説明図である。

【００９８】まず、図１４の電子透かし埋め込み処理に
よって生成した埋め込み済み画像データＧ’_rgbを準備
する。

【００９９】次に、埋め込み済みカラー画像データＧ’
_rgbをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換して、埋
め込み済みカラー画像データＧ’_cmykを得る。

【０１００】次に、得られた埋め込み済みカラー画像デ
ータＧ’_cmykの全体に、ＤＦＴを施して、埋め込み済み
ＤＦＴ係数Ｆ’_cmykを得る。

【０１０１】透かし情報を抽出する際にも、埋め込み時
と同様に、画像をブロックに分けることなく、画像全体
に対して２次元ＤＦＴを行う。

【０１０２】次に、得られた埋め込み済みＤＦＴ係数
（振幅成分）Ｆ’_cmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分から、それ
ぞれ、所望の抽出アルゴリズムによって透かし情報ｓ’
を抽出する。

【０１０３】具体的には、まず、透かし情報ｓの埋め込
みの際に用いた要素存在角度ｃと、要素間隔角度ｄと、
埋め込み半径ｒと、埋め込み幅ｗと、を用意する。以上
の要素を用意したら、得られた埋め込み済みＤＦＴ係数
Ｆ’_cmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分から、それぞれ次のアル
ゴリズムに従って透かし情報ｓ’の抽出を行う。

【０１０４】ステップ１：透かしポインタＥ_hを０に設
定する（Ｅ_h＝０）。 ステップ２：角度Ｅ_hから角度Ｅ_h＋ｃの間で、半径ｒか
ら半径ｒ＋ｗで囲まれる範囲（抽出要素）内にあるＤＦ
Ｔ係数について、図２０に示すように、それらの最大値
を求め、透かし情報ｓ’として抽出する。 ステップ３：透かしポインタをＥ_h＝Ｅ_h＋ｃ＋ｄとす
る。 ステップ４：Ｅ_hが１８０度を超えるまで、ステップ２
とステップ３を繰り返す。

【０１０５】以上のアルゴリズムにより、透かし情報
ｓ’が順次抽出される。このように順次抽出された透か
し情報ｓ’を、横軸を抽出要素（埋め込み要素に対応）
の角度としてプロットすると、図２１に示す如くにな
る。図２１に示したとおり、プロットされた値は２つの
群に分かれる。この２つの群は、透かし情報ｓとして埋
め込む際の値Ｖ₀，Ｖ₁によって、その分布が決まる。よ
って、適切なＶ₀，Ｖ₁を設定することによって、この２
つの群を特定の閾値により確実に判別することができ
る。

【０１０６】Ｂ−３．具体例：この具体例では、ＤＦＴ
を用いて画像データに透かし情報を埋め込み、その画像
データに印刷取り込み処理を施した後、その画像データ
から透かし情報を抽出し、その結果について検討する。

【０１０７】この具体例では、処理環境および透かし情
報の埋め込み対象となる原カラー画像データは、何れ
も、第１の実施例で述べた具体例の場合と同じである。
また、埋め込み対象領域をＤＣ成分から半径ｒ＝６４の
同心円上とし、透かし情報であるビット列をｓ＝１，
１，０とした。Ｖ₀を０に固定し、Ｖ₁およびｃ，ｄ，ｗ
を変化させた際の抽出結果を図２２に示す。

【０１０８】この結果から、Ｃ成分に対する抽出率が悪
いことがわかった。この理由は、第１の実施例で述べた
具体例の場合と同様である。また、要素存在角度ｃや、
Ｖ₁の値にかかわらず、抽出率が低下することがある。
これは、ＤＦＴ領域における軸、つまり、図２３に示す
ような垂直および水平のスペクトル成分は、印刷画像を
取り込む際に、非常に高い値をとるため、図２４に示す
ように、この抽出要素に対して埋め込んだ値が無効化さ
れるためである。

【０１０９】また、同じ周波数帯に埋め込んであるた
め、ＤＣＴの場合とは異なり、印刷取り込み処理後も、
ＤＦＴ係数の値はほぼ一定である。よって、閾値のみで
判別可能である。

【０１１０】Ｃ．第３の実施例：上述した第１の実施例
においては、埋め込みの対象となるカラー画像データに
ＤＣＴを施し、得られたＤＣＴ係数に透かし情報を埋め
込んだ後、埋め込まれたＤＣＴ係数にＤＣＴの逆の変換
であるＩＤＣＴを施すようにしていた。しかしながら、
このような方法で透かし情報を埋め込む場合、ＤＣＴと
ＩＤＣＴの２つの処理を行う必要があるため、処理に時
間がかかる恐れがある。

【０１１１】そこで、本実施例では、埋め込みの対象と
なるカラー画像データにＤＣＴを施すのではなく、埋め
込まれる透かし情報を表す透かしデータにＤＣＴを施
し、得られたＤＣＴ係数をカラー画像データに埋め込む
ようにしている。

【０１１２】Ｃ−１．電子透かし埋め込み処理：図２５
は本発明の第３の実施例としての電子透かし埋め込み処
理の概要を示す説明図である。

【０１１３】まず、透かし情報の埋め込みの対象となる
原カラー画像データＧ_rgbと、埋め込まれる透かし情報
ｓを表す透かしデータＳと、を準備する。本実施例で
は、第１の実施例の場合と同様に、原カラー画像データ
Ｇ_rgbとして、ＲＧＢ表色系で表され、大きさＭ×Ｎ画
素から成り、各画素の色が、それぞれ、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分
で表されるカラー画像データを用いる。また、透かしデ
ータＳとしては、大きさが原カラー画像データＧ_rgbと
同じＭ×Ｎ画素から成り、各画素の色が白または黒で表
される２値画像データを用いる。なお、このような透か
しデータＳの表す画像を、以下、透かし画像と呼ぶ。具
体的に、透かし画像としては、例えば、白地に黒でロゴ
が記載されたロゴマーク画像などを用いることができ
る。また、このとき、画素の値は、マーク部分（黒の部
分）を１とし、非マーク部分（白の部分）を０とする。

【０１１４】次に、原カラー画像データＧ_rgbをＲＧＢ
表色系からＣＭＹＫ表色系に変換して、原カラー画像デ
ータＧ_cmykを得る。ここで、原カラー画像データＧ_cmyk
は、大きさＭ×Ｎ画素から成り、各画素の色が、それぞ
れ、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分で表されるカラー画像データで
ある。

【０１１５】次に、透かしデータＳの全体に、直交変換
である離散コサイン変換（ＤＣＴ）を施して、周波数成
分（変換係数）であるＤＣＴ係数Ｅを得る。即ち、本実
施例においても、透かし画像をいくつかの細かいブロッ
クに分けることなく、画像全体に対してＤＣＴを行うよ
うにしている。

【０１１６】なお、透かしデータＳも、上述したとおり
画像データであって、２次元の離散値として表されるの
で、ＤＣＴとして２次元ＤＣＴを用いることができる。
従って、画像全体に対して２次元ＤＣＴを行うと、加え
た操作が画像全体に均一に分散するという利点がある。

【０１１７】次に、先に得られた原カラー画像データＧ
_cmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分に対して、それぞれ、第１の
実施例と同様な埋め込み方によって、透かしデータＳか
ら得られたＤＣＴ係数Ｅを埋め込み、埋め込み済みカラ
ー画像データＧ’_cmykを生成する。

【０１１８】具体的には、透かしデータＳから得られた
ＤＣＴ係数Ｅについて、図２６（ａ）に示すようなＤＣ
Ｔ座標（ｕ，ｖ）を考え、それらＤＣＴ係数のうち、中
間周波数領域を埋め込み対象領域として、その埋め込み
対象領域内のＤＣＴ係数の中から、ＤＣ成分から高周波
側へ伸ばした直線（埋め込み基準線）上に位置するＤＣ
Ｔ係数を取り出す。一方、原カラー画像データＧ_cmykの
表す画像について、図２６（ｂ）に示すような画素座標
（ｍ，ｎ）を考え、画像内の画素のうち、画像中央部を
埋め込み対象領域として、その埋め込み対象領域内の画
素の中から、画像の左上から右下へ伸ばした直線（埋め
込み基準線）上に位置する画素を選択する。そして、取
り出したＤＣＴ係数を、対応する位置にある選択した画
素にそれぞれ埋め込む。

【０１１９】次に、図２５に示すように、生成したカラ
ー画像データＧ’_cmykをＣＭＹＫ表色系からＲＧＢ表色
系に変換して、埋め込み済みカラー画像データＧ’_rgb
を得る。

【０１２０】以上のようにして得られた埋め込み済みカ
ラー画像データＧ’_rgbは、第１の実施例における電子
透かし埋め込み処理によって得られた埋め込み済みカラ
ー画像データＧ’_rgbとほぼ同様な構成の埋め込み済み
カラー画像データとなる。

【０１２１】以上説明したように、本実施例の電子透か
し埋め込み方法では、カラー画像データにＤＣＴを施す
のではなく、透かし情報を表す透かしデータにＤＣＴを
施し、得られたＤＣＴ係数をカラー画像データに埋め込
むようにしているため、ＤＣＴの逆の変換であるＩＤＣ
Ｔを行わなくて済み、処理時間を大幅に短縮することが
できる。また、ＤＣＴ自体も、ＣＭＹＫから成るカラー
画像データではなく、データ量がより少ない白黒の２値
画像データ（透かしデータ）に対して行うため、その
分、さらに処理時間を短くすることができる。

【０１２２】また、透かしデータ（２値画像データ）に
ＤＣＴを行う際、透かし画像をブロックなどに分けるこ
となく、画像全体に対してＤＣＴを行うようにしている
ため、その後、得られたＤＣＴ係数をカラー画像データ
に埋め込みを行うことにより、ブロックなどに分けた場
合に比較して、埋め込んだ透かし情報が画像全体に均一
に分散するという利点がある。

【０１２３】また、本実施例の電子透かし埋め込み方法
では、第１の実施例の場合と同様に、従来において、埋
め込まれた透かし情報を抽出する際に必要とされていた
ブロックなどの位置や形状の補正が不要となる。従っ
て、透かし情報の埋め込まれた画像に印刷取り込み処理
を施すことにより、幾何学的な変形が加えられた場合で
も、その変形によるブロックなどの位置や形状のずれを
補正するための高度なマッチング処理が必要がないた
め、透かし情報の抽出を容易に行うことができる。

【０１２４】また、本実施例の電子透かし埋め込み方法
では、透かしデータＳから得られたＤＣＴ係数Ｅについ
て、図２６（ａ）に示したように、埋め込み対象領域は
中間周波数領域を用いているため、上記した幾何学的な
変形のうち、スケーリングがなされても、透かし情報の
消滅を防ぐことができると共に、シェアリングがなされ
ても、透かし情報の分離を防ぐことが可能である。ま
た、透かしデータＳから得られたＤＣＴ係数Ｅのうち、
ＤＣ成分から高周波側へ伸ばした直線（埋め込み基準
線）上に位置するＤＣＴ係数を取り出して、原カラー画
像データの対応する画素に埋め込んでいるため、ローテ
ーションがなされても、ＤＣＴ成分とＤＳＴ成分の互い
の影響を排除することができる。

【０１２５】また、印刷取り込み処理を行った場合、上
記した幾何学的な変形の他に、色相などの変化が加えら
れるが、本実施例の電子透かし埋め込み方法では、第１
の実施例の場合と同様に、カラー画像データをＲＧＢ表
色系からＣＭＹＫ表色系に変換した上で、透かし情報の
埋め込みを行っているため、印刷取り込み処理を行った
場合でも、コントラストの変化が少なくて済み、透かし
情報の抽出を容易に行うことができる。

【０１２６】Ｃ−２．電子透かし抽出処理：前述したと
おり、本実施例の電子透かし埋め込み処理によって生成
される埋め込み済みカラー画像データＧ’_rgbは、第１
の実施例の電子透かし埋め込み処理によって生成される
埋め込み済みカラー画像データＧ’_rgbとほぼ同様な構
成となるため、そのような埋め込み済みカラー画像デー
タＧ’_rgbから、埋め込まれている透かし情報を抽出す
るには、第１の実施例と同様の電子透かし抽出処理を適
用すればよい。従って、本実施例の電子透かし抽出処理
については、その説明を省略する。

【０１２７】Ｄ．第４の実施例：上述した第２の実施例
においては、埋め込みの対象となるカラー画像データに
ＤＦＴを施し、得られたＤＦＴ係数に透かし情報を埋め
込んだ後、埋め込まれたＤＦＴ係数にＤＦＴの逆の変換
であるＩＤＦＴを施すようにしていた。しかしながら、
このような方法で透かし情報を埋め込む場合、ＤＣＴの
場合と同様に、ＤＦＴとＩＤＦＴの２つの処理を行う必
要があるため、処理に時間がかかる恐れがある。

【０１２８】そこで、本実施例では、埋め込みの対象と
なるカラー画像データにＤＦＴを施すのではなく、埋め
込まれる透かし情報を表す透かしデータにＤＦＴを施
し、得られたＤＦＴ係数をカラー画像データに埋め込む
ようにしている。

【０１２９】Ｄ−１．電子透かし埋め込み処理：図２７
は本発明の第４の実施例としての電子透かし埋め込み処
理の概要を示す説明図である。

【０１３０】まず、透かし情報の埋め込みの対象となる
原カラー画像データＧ_rgbと、埋め込まれる透かし情報
ｓを表す透かしデータＳと、を準備する。本実施例で
は、第２の実施例の場合と同様に、原カラー画像データ
Ｇ_rgbとして、ＲＧＢ表色系で表され、大きさＭ×Ｎ画
素から成り、各画素の色が、それぞれ、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分
で表されるカラー画像データを用いる。また、透かしデ
ータＳとしては、第３の実施例の場合と同様に、大きさ
が原カラー画像データＧ_rgbと同じＭ×Ｎ画素から成
り、各画素の色が白または黒で表される２値画像データ
を用いる。

【０１３１】次に、原カラー画像データＧ_rgbをＲＧＢ
表色系からＣＭＹＫ表色系に変換して、原カラー画像デ
ータＧ_cmykを得る。ここで、原カラー画像データＧ_cmyk
は、大きさＭ×Ｎ画素から成り、各画素の色が、それぞ
れ、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分で表されるカラー画像データで
ある。

【０１３２】次に、透かしデータＳの全体に、直交変換
である離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を施して、周波数成
分（変換係数）であるＤＦＴ係数Ｈを得る。即ち、本実
施例においても、透かし画像をいくつかの細かいブロッ
クに分けることなく、画像全体に対してＤＦＴを行うよ
うにしている。

【０１３３】なお、透かしデータＳも画像データであっ
て、２次元の離散値として表されるので、ＤＦＴとして
２次元ＤＦＴを用いることができる。従って、画像全体
に対して２次元ＤＦＴを行うと、一部の周波数成分に加
えた操作が画像全体に均一に分散するという利点があ
る。

【０１３４】次に、先に得られた原カラー画像データＧ
_cmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分に対して、それぞれ、第２の
実施例と同様な埋め込み方によって、透かしデータＳか
ら得られたＤＦＴ係数（振幅成分）Ｈを埋め込み、埋め
込み済みカラー画像データＧ’_cmykを生成する。

【０１３５】具体的には、透かしデータＳから得られた
ＤＦＴ係数Ｈについて、図２８（ａ）に示すようなＤＦ
Ｔ座標（ｕ，ｖ）を考え、それらＤＣＴ係数のうち、中
間周波数領域を埋め込み対象領域として、その埋め込み
対象領域内のＤＦＴ係数の中から、ＤＣ成分を中心とし
た同心円（埋め込み基準円）上に位置するＤＦＴ係数を
取り出す。一方、原カラー画像データＧ_cmykの表す画像
について、図２８（ｂ）に示すような画素座標（ｍ，
ｎ）を考え、画像内の画素のうち、画像の真ん中を中心
とした同心円（埋め込み基準円）上に位置する画素を選
択する。そして、取り出したＤＦＴ係数を、対応する位
置にある選択した画素にそれぞれ埋め込む。

【０１３６】次に、生成したカラー画像データＧ’_cmyk
をＣＭＹＫ表色系からＲＧＢ表色系に変換して、埋め込
み済みカラー画像データＧ’_rgbを得る。

【０１３７】以上のようにして得られた埋め込み済みカ
ラー画像データＧ’_rgbは、第２の実施例における電子
透かし埋め込み処理によって得られた埋め込み済みカラ
ー画像データＧ’_rgbとほぼ同様な構成の埋め込み済み
カラー画像データとなる。

【０１３８】以上説明したように、本実施例の電子透か
し埋め込み方法では、カラー画像データにＤＦＴを施す
のではなく、透かし情報を表す透かしデータにＤＦＴを
施して、得られたＤＦＴ係数をカラー画像データに埋め
込むようにしているため、ＤＦＴの逆の変換であるＩＤ
ＦＴを行わなくて済み、処理時間を大幅に短縮すること
ができる。また、ＤＦＴ自体も、ＣＭＹＫから成るカラ
ー画像データではなく、データ量がより少ない白黒の２
値画像データ（透かしデータ）に対して行うため、その
分、さらに処理時間を短くすることができる。

【０１３９】また、透かしデータ（２値画像データ）に
ＤＦＴを行う際、透かし画像をブロックなどに分けるこ
となく、画像全体に対してＤＦＴを行うようにしている
ため、その後、得られたＤＦＴ係数をカラー画像データ
に埋め込みを行うことにより、ブロックなどに分けた場
合に比較して、埋め込んだ透かし情報が画像全体に均一
に分散するという利点がある。

【０１４０】また、本実施例の電子透かし埋め込み方法
でも、第２の実施例の場合と同様に、従来において、埋
め込まれた透かし情報を抽出する際に必要とされていた
ブロックなどの位置や形状の補正が不要となる。従っ
て、透かし情報の埋め込まれた画像に印刷取り込み処理
を施すことにより、幾何学的な変形が加えられた場合で
も、その変形によるブロックなどの位置や形状のずれを
補正するための高度なマッチング処理が必要がないた
め、透かし情報の抽出を容易に行うことができる。

【０１４１】また、本実施例の電子透かし埋め込み方法
では、透かしデータＳから得られたＤＦＴ係数Ｈについ
て、図２８（ａ）に示したように、埋め込み対象領域は
中間周波数領域を用いているため、上記した幾何学的な
変形のうち、スケーリングがなされても、透かし情報の
消滅を防ぐことができると共に、シェアリングがなされ
ても、透かし情報の分離を防ぐことが可能である。ま
た、透かしデータＳから得られたＤＦＴ係数Ｈのうち、
ＤＣ成分を中心とした同心円（埋め込み基準円）上に位
置するＤＦＴ係数を取り出して、原カラー画像データの
対応する画素に埋め込んでいるため、ローテーションが
なされても、その存在範囲はその円周上に限定すること
ができ、そのため、抽出効率を向上させることができ
る。

【０１４２】また、印刷取り込み処理を行った場合、色
相などの変化が加えられるが、本実施例の電子透かし埋
め込み方法でも、第２の実施例の場合と同様に、カラー
画像データをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換し
た上で、透かし情報の埋め込みを行っているため、印刷
取り込み処理を行った場合でも、コントラストの変化が
少なくて済み、透かし情報の抽出を容易に行うことがで
きる。

【０１４３】Ｄ−２．電子透かし抽出処理：前述したと
おり、本実施例の電子透かし埋め込み処理によって生成
される埋め込み済みカラー画像データＧ’_rgbは、第２
の実施例の電子透かし埋め込み処理によって生成される
埋め込み済みカラー画像データＧ’_rgbとほぼ同様な構
成となるため、そのような埋め込み済みカラー画像デー
タＧ’_rgbから、埋め込まれている透かし情報を抽出す
るには、第２の実施例と同様の電子透かし抽出処理を適
用すればよい。従って、本実施例の電子透かし抽出処理
については、その説明を省略する。

【０１４４】Ｅ．装置全体の構成及び処理手順：上述し
た電子透かし埋め込み処理及び電子透かし検出処理を実
行する電子透かし装置１０の構成について図２９を用い
て説明する。図２９は本発明の一実施例としての電子透
かし装置１０の構成を示すブロック図である。この電子
透かし装置１０は、ＣＰＵ２２と、ＲＡＭ２４と、ＲＯ
Ｍ２６と、キーボード３０と、マウス３２と、ＣＲＴな
どから成る表示装置３４と、ハードディスク装置３６
と、ネットワークカードやモデムなどから成る通信装置
３８と、これらの各要素を接続するバス４０と、を備え
るコンピュータである。なお、図２９では各種のインタ
ーフェイス回路は省略されている。通信装置３８は、図
示しない通信回線を介してコンピュータネットワークに
接続されている。コンピュータネットワークの図示しな
いサーバは、通信回線を介してコンピュータプログラム
を電子透かし装置１０に供給するプログラム供給装置と
しての機能を有する。

【０１４５】ＲＡＭ２４には、色変換部４２と、ＤＣＴ
変換部４４と、埋め込み部４６と、ＩＤＣＴ変換部４８
と、抽出部５０と、ＤＦＴ変換部５２と、ＩＤＦＴ変換
部５４の、各機能を実現するためのコンピュータプログ
ラムが格納されている。これらの各部４２〜５４の機能
については後ほど詳しく説明する。

【０１４６】このような各部４２〜５４の機能を実現す
るコンピュータプログラムは、フレキシブルディスクや
ＣＤ−ＲＯＭ等の、コンピュータ読み取り可能な記録媒
体に記録された形態で提供される。コンピュータは、そ
の記録媒体からコンピュータプログラムを読み取って内
部記憶装置または外部記憶装置に転送する。あるいは、
通信経路を介してコンピュータにコンピュータプログラ
ムを供給するようにしてもよい。コンピュータプログラ
ムの機能を実現する時には、内部記憶装置に格納された
コンピュータプログラムがコンピュータのマイクロプロ
セッサによって実行される。また、記録媒体に記録され
たコンピュータプログラムをコンピュータが読み取って
直接実行するようにしてもよい。

【０１４７】この明細書において、コンピュータとは、
ハードウェア装置とオペレーションシステムとを含む概
念であり、オペレーションシステムの制御の下で動作す
るハードウェア装置を意味している。また、オペレーシ
ョンシステムが不要でアプリケーションプログラム単独
またはファームウェア単独でハードウェア装置を動作さ
せるような場合には、そのハードウェア装置自体がコン
ピュータに相当する。ハードウェア装置は、ＣＰＵ等の
マイクロプロセッサと、記録媒体に記録されたコンピュ
ータプログラムを読み取るための手段とを少なくとも備
えている。例えば、ＣＤ−ＲＡＭドライブやＤＶＤ−Ｒ
ＡＭドライブなどの電子機器に、ＣＰＵやＲＯＭなどが
組み込まれていて、これら電子機器がコンピュータとし
ての機能を有する場合も、これら電子機器はコンピュー
タの概念に当然に含まれる。コンピュータプログラム
は、このようなコンピュータに、上述の各手段の機能を
実現させるプログラムコードを含んでいる。なお、上述
の機能の一部は、アプリケーションプログラムでなく、
オペレーションシステムによって実現されていても良
い。更に、透かし情報の埋め込み処理や検出処理を行う
プログラムは、音声処理を行うプログラムに対して、プ
ラグインの形式で付加されるものとしてもよい。

【０１４８】なお、この発明における「記録媒体」とし
ては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光磁気デ
ィスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカー
ド、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピ
ュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）
および外部記憶装置等の、コンピュータが読取り可能な
種々の媒体を利用することができる。

【０１４９】図３０は第１の実施例に対応する、色変換
部４２、ＤＣＴ変換部４４、埋め込み部４６、およびＩ
ＤＣＴ変換部４８が行う電子透かし埋め込み処理の手順
を示すフローチャートである。

【０１５０】ステップＳ１０２では、色変換部４２が、
透かし情報の埋め込み対象となる原カラー画像データＧ
_rgbと、埋め込まれる透かし情報ｓと、を準備する。ス
テップＳ１０４では、色変換部４２が、原カラー画像デ
ータＧ_rgbをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換し
て、原カラー画像データＧ_cmykを得る。ステップＳ１０
６では、ＤＣＴ変換部４４が、原カラー画像データＧ
_cmykの全体にＤＣＴを施して、ＤＣＴ係数Ｄ_cmykを得
る。ステップＳ１０８では、埋め込み部４６が、ＤＣＴ
係数Ｄ_cmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分に対して、透かし情報
ｓを埋め込む。ステップＳ１１０では、ＩＤＣＴ変換部
４８が、透かし情報ｓの埋め込まれたＤＣＴ係数Ｄ’
_cmykに、ＩＤＣＴを施して、埋め込み済みカラー画像デ
ータＧ’_cmykを生成する。ステップＳ１１２では、色変
換部４２が、埋め込み済みカラー画像データＧ’_cmykを
ＣＭＹＫ表色系からＲＧＢ表色系に変換して、埋め込み
済みカラー画像データＧ’_rgbを得る。

【０１５１】以上の処理手順によって、第１の実施例に
おける電子透かし埋め込み処理を実現することができ
る。

【０１５２】図３１は第１の実施例に対応する、色変換
部４２、ＤＣＴ変換部４４、および抽出部５０が行う電
子透かし抽出処理の手順を示すフローチャートである。

【０１５３】ステップＳ２０２では、色変換部４２が、
透かし情報の抽出の対象となる埋め込み済みカラー画像
データＧ’_rgbを準備する。ステップＳ２０４では、色
変換部４２が、埋め込み済みカラー画像データＧ’_rgb
をＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換して、埋め込
み済みカラー画像データＧ’_cmykを得る。ステップＳ２
０６では、ＤＣＴ変換部４４が、埋め込み済みカラー画
像データＧ’_cmykの全体にＤＣＴを施して、埋め込み済
みＤＣＴ係数Ｄ’_cmykを得る。ステップＳ２０８では、
抽出部５０が、埋め込み済みＤＣＴ係数Ｄ’_cmykのＣ，
Ｍ，Ｙ，Ｋ成分から、透かし情報ｓ’を抽出する。

【０１５４】以上の処理手順によって、第１の実施例に
おける電子透かし抽出処理を実現することができる。

【０１５５】図３２は第２の実施例に対応する、色変換
部４２、ＤＦＴ変換部５２、埋め込み部４６、およびＩ
ＤＦＴ変換部５４が行う電子透かし埋め込み処理の手順
を示すフローチャートである。

【０１５６】ステップＳ３０２では、色変換部４２が、
透かし情報の埋め込み対象となる原カラー画像データＧ
_rgbと、埋め込まれる透かし情報ｓと、を準備する。ス
テップＳ３０４では、色変換部４２が、原カラー画像デ
ータＧ_rgbをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換し
て、原カラー画像データＧ_cmykを得る。ステップＳ３０
６では、ＤＦＴ変換部５２が、原カラー画像データＧ
_cmykの全体にＤＦＴを施して、ＤＦＴ係数Ｆ_cmykを得
る。ステップＳ３０８では、埋め込み部４６が、ＤＦＴ
係数Ｆ_cmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分に対して、透かし情報
ｓを埋め込む。ステップＳ３１０では、ＩＤＦＴ変換部
４８が、透かし情報ｓの埋め込まれたＤＦＴ係数Ｆ’
_cmykに、ＩＤＦＴを施して、埋め込み済みカラー画像デ
ータＧ’_cmykを生成する。ステップＳ１１２では、色変
換部４２が、埋め込み済みカラー画像データＧ’_cmykを
ＣＭＹＫ表色系からＲＧＢ表色系に変換して、埋め込み
済みカラー画像データＧ’_rgbを得る。

【０１５７】以上の処理手順によって、第２の実施例に
おける電子透かし埋め込み処理を実現することができ
る。

【０１５８】図３３は第２の実施例に対応する、色変換
部４２、ＤＦＴ変換部５２、および抽出部５０が行う電
子透かし抽出処理の手順を示すフローチャートである。

【０１５９】ステップＳ４０２では、色変換部４２が、
透かし情報の抽出の対象となる埋め込み済みカラー画像
データＧ’_rgbを準備する。ステップＳ４０４では、色
変換部４２が、埋め込み済みカラー画像データＧ’_rgb
をＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換して、埋め込
み済みカラー画像データＧ’_cmykを得る。ステップＳ４
０６では、ＤＦＴ変換部５２が、埋め込み済みカラー画
像データＧ’_cmykの全体にＤＦＴを施して、埋め込み済
みＤＦＴ係数Ｆ’_cmykを得る。ステップＳ４０８では、
抽出部５０が、埋め込み済みＤＦＴ係数Ｆ’_cmykのＣ，
Ｍ，Ｙ，Ｋ成分から、透かし情報ｓ’を抽出する。

【０１６０】以上の処理手順によって、第２の実施例に
おける電子透かし抽出処理を実現することができる。

【０１６１】図３４は第３の実施例に対応する、色変換
部４２、ＤＣＴ変換部４４、および埋め込み部４６が行
う電子透かし埋め込み処理の手順を示すフローチャート
である。

【０１６２】ステップＳ５０２では、色変換部４２が、
透かし情報の埋め込み対象となる原カラー画像データＧ
_rgbと、埋め込まれる透かし情報ｓを表す透かしデータ
Ｓと、を準備する。ステップＳ５０４では、色変換部４
２が、原カラー画像データＧ _rgbをＲＧＢ表色系からＣ
ＭＹＫ表色系に変換して、原カラー画像データＧ_cmykを
得る。ステップＳ５０６では、ＤＣＴ変換部４４が、透
かしデータＳの全体にＤＣＴを施して、ＤＣＴ係数Ｅを
得る。ステップＳ５０８では、埋め込み部４６が、原カ
ラー画像データＧ_cmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分に対して、
透かしデータＳから得られたＤＣＴ係数Ｅを埋め込み、
埋め込み済みカラー画像データＧ’_cmykを生成する。

【０１６３】以上の処理手順によって、第３の実施例に
おける電子透かし埋め込み処理を実現することができ
る。

【０１６４】図３５は第４の実施例に対応する、色変換
部４２、ＤＦＴ変換部５２、および埋め込み部４６が行
う電子透かし埋め込み処理の手順を示すフローチャート
である。

【０１６５】ステップＳ６０２では、色変換部４２が、
透かし情報の埋め込み対象となる原カラー画像データＧ
_rgbと、埋め込まれる透かし情報ｓを表す透かしデータ
Ｓと、を準備する。ステップＳ６０４では、色変換部４
２が、原カラー画像データＧ _rgbをＲＧＢ表色系からＣ
ＭＹＫ表色系に変換して、原カラー画像データＧ_cmykを
得る。ステップＳ６０６では、ＤＦＴ変換部５２が、透
かしデータＳの全体にＤＦＴを施して、ＤＦＴ係数Ｈを
得る。ステップＳ６０８では、埋め込み部４６が、原カ
ラー画像データＧ_cmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分に対して、
透かしデータＳから得られたＤＦＴ係数Ｈを埋め込み、
埋め込み済みカラー画像データＧ’_cmykを生成する。

【０１６６】以上の処理手順によって、第４の実施例に
おける電子透かし埋め込み処理を実現することができ
る。

【０１６７】Ｆ．変形例：なお、この発明は上記の実施
例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲において種々の態様において実施することが
可能であり、例えば次のような変形も可能である。

【０１６８】Ｆ−１．変形例１：上記した第１および第
２の実施例では、透かし情報として、値が０もしくは１
をとるビット列を用いているが、このビット列として、
各画素の色が白または黒で表される２値画像データを用
いるようにしてもよい。また、この２値画像データの表
す透かし画像としては、例えば、白地に黒でロゴが記載
されたロゴマーク画像などを用いることができる。この
とき、画素の値は、マーク部分（黒の部分）を１とし、
非マーク部分（白の部分）を０とする。

【０１６９】また、上記した第３および第４の実施例に
おいては、透かしデータとして、上記と同様に、２値画
像データを用いるようにしていた。

【０１７０】しかしながら、第１ないし第４の実施例に
おいて、このような２値画像データに代えて、テキスト
情報を用いるようにしても良い。

【０１７１】Ｆ−２．変形例２：上記した第１および第
２の実施例においては、原カラー画像データから得られ
た変換係数（ＤＣＴ係数，ＤＦＴ係数）のうち、特定の
領域の変換係数に透かし情報を埋め込んでいた。また、
第３および第４の実施例においては、透かしデータから
得られた変換係数のうち、特定の領域の変換係数を原カ
ラー画像データに埋め込んでいた。しかしながら、本発
明はこれに限定されるものではなく、印刷取り込み処理
などに対する耐性をあまり重視しないのであれば、得ら
れた変換係数にそのまま透かし情報を埋め込んだり、得
られた変換係数をそのまま原カラー画像データに埋め込
んだりしてもよい。

【０１７２】Ｆ−３．変形例３：透かし情報として、ロ
ゴマーク画像などを埋め込む場合、そのロゴマーク画像
のマーク部分の大きさは、所定の大きさより小さい方が
好ましい。そのロゴマーク画像がＤＣＴ，ＤＦＴなどに
よって周波数変換された際、マーク部分の大きさが小さ
いほど、ＤＣ成分を小さくすることができ、原カラー画
像データに埋め込んだ場合に、埋め込み後のノイズが目
立たなくなるからである。

【０１７３】Ｆ−４．変形例４：上記した実施例では、
直交変換として、ＤＣＴやＤＦＴを用いたが、ウェーブ
レット変換や変形離散コサイン変換（ＭＤＣＴ：modifi
ed DCT）などの他の種類の直交変換を採用することも可
能である。

【０１７４】Ｆ−５．変形例５：上記した実施例では、
透かし情報を埋め込む際、透かし情報が０のときには値
Ｖ₀を、１のときには値Ｖ₁を、それぞれ変換係数に埋め
込むが、埋め込み方法としては、それらの値を変換係数
に加算する方法が考えられるが、その他、それらの値を
変換係数に対し、減算、乗算、除算、その他種々の演算
を施すことにより、埋め込みを行うようにしてもよい。

【０１７５】Ｆ−６．変形例６：上記した実施例では、
２次元の離散値から成る画像データを対象としていたた
め、ＤＣＴやＤＦＴとして２次元ＤＣＴや２次元ＤＦＴ
を用いるようにしたが、画像を水平方向や垂直方向に順
次走査するようにすれば、画像データを１次元の離散値
と捉えることも可能であるので、そのような場合には、
１次元ＤＣＴや１次元ＤＦＴを用いるようにしてもよ
い。

【０１７６】Ｆ−７．変形例７：上記した実施例では、
透かし情報の埋め込みの対象となる画像データとして、
カラー画像データを用いたが、白黒画像などの２値画像
データを用いるようにしてもよい。

【０１７７】Ｆ−８．変形例８：上記した実施例では、
透かし情報の埋め込みの対象となる画像データとして、
静止画の画像データを用いたが、動画の画像データを用
いるようにしてもよい。

【０１７８】Ｆ−９．変形例９：また、上記した実施例
では、透かし情報の埋め込みの対象となるデータとし
て、画像データを用いたが、音声データを用いるように
してもよい。即ち、本発明は、一般に、デジタルデータ
に透かし情報を埋め込む場合に適用可能である。なお、
透かし情報の埋め込まれる原画像データ（原静止画デー
タ，原動画データを含む）や原音声データを、単に「対
象データ」と呼ぶことができる。

【０１７９】このように、透かし情報の埋め込みの対象
となるデータとして音声データを用いた場合、本発明で
は、そのような音声データの全体に対して直交変換を施
すことになるため、例えば、透かし情報の埋め込まれた
埋め込み済み音声データがデジタルからアナログに変換
され、再び、アナログからデジタルに変換されることに
より、その埋め込み済み音声データに所定の変形が加え
られたとしても、本発明によれば、その変形によるブロ
ックなどの位置や形状のずれを補正するための高度なマ
ッチング処理が必要がないため、透かし情報の抽出を容
易に行うことができる。

【０１８０】また、本発明においては、このような対象
データの全体について、ＤＣＴやＤＦＴなどの直交変換
を施すことが特徴であるが、対象データが音声データの
場合は、例えば、その音声が音楽であるとすると、１曲
全体を対象データの全体とすることができる。

【０１８１】また、対象データが音声データの場合は、
直交変換として、１次元の直交変換（１次元ＤＣＴや１
次元ＤＦＴなど）を用いることが好ましいが、音声デー
タを一定の周期で分断して２次元平面上に並べることに
より、２次元の直交変換を用いるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例としての電子透かし埋め
込み処理の概要を示す説明図である。

【図２】カラー画像データに２次元ＤＣＴを施した場合
の様子を示す説明図である。

【図３】２次元ＤＣＴによって得られる周波数成分の分
布を示す説明図である。

【図４】ＤＣＴ座標上の埋め込み基準線および埋め込み
対象領域を示す説明図である。

【図５】埋め込み対象領域内の埋め込み要素と緩衝領域
を示す説明図である。

【図６】本発明の第１の実施例としての電子透かし検出
処理の概要を示す説明図である。

【図７】抽出要素内にあるＤＣＴ係数から透かし情報
ｓ’（抽出値）を抽出する方法を説明するための説明図
である。

【図８】各抽出要素について得られた抽出値をプロット
して示すグラフである。

【図９】処理環境の一例を示す説明図である。

【図１０】透かし情報の埋め込み対象となる原カラー画
像データの一例を示す説明図である。

【図１１】透かし情報の埋め込まれた画像データに印刷
取り込み処理を施し、その画像データから透かし情報を
抽出した結果を示す説明図である。

【図１２】各抽出要素について得られた抽出値を成分毎
にプロットして示すグラフである。

【図１３】閾値による判別が困難な場合に領域分割によ
り判別する方法を説明するための説明図である。

【図１４】本発明の第２の実施例としての電子透かし埋
め込み処理の概要を示す説明図である。

【図１５】カラー画像データに２次元ＤＦＴを施した場
合の様子を示す説明図である。

【図１６】２次元ＤＦＴによって得られる振幅成分の周
波数分布を示す説明図である。

【図１７】ＤＦＴ座標上の埋め込み基準円を示す説明図
である。

【図１８】埋め込み円に対する埋め込み要素と緩衝領域
を示す説明図である。

【図１９】本発明の第２の実施例としての電子透かし検
出処理の概要を示す説明図である。

【図２０】抽出要素内にあるＤＦＴ係数から透かし情報
ｓ’（抽出値）を抽出する方法を説明するための説明図
である。

【図２１】各抽出要素について得られた抽出値をプロッ
トして示すグラフである。

【図２２】透かし情報の埋め込まれた画像データに印刷
取り込み処理を施し、その画像データから透かし情報を
抽出した結果を示す説明図である。

【図２３】ＤＦＴ領域における垂直・水平スペクトルを
示す説明図である。

【図２４】垂直・水平スペクトルによる無効化を説明す
るための説明図である。

【図２５】本発明の第３の実施例としての電子透かし埋
め込み処理の概要を示す説明図である。

【図２６】透かしデータから得られたＤＣＴ係数を原カ
ラー画像データへ埋め込む方法を説明するための説明図
である。

【図２７】本発明の第４の実施例としての電子透かし埋
め込み処理の概要を示す説明図である。

【図２８】透かしデータから得られたＤＦＴ係数を原カ
ラー画像データへ埋め込む方法を説明するための説明図
である。

【図２９】本発明の一実施例としての電子透かし装置１
０の構成を示すブロック図である。

【図３０】は第１の実施例に対応する、色変換部４２、
ＤＣＴ変換部４４、埋め込み部４６、およびＩＤＣＴ変
換部４８が行う電子透かし埋め込み処理の手順を示すフ
ローチャートである。

【図３１】第１の実施例に対応する、色変換部４２、Ｄ
ＣＴ変換部４４、および抽出部５０が行う電子透かし抽
出処理の手順を示すフローチャートである。

【図３２】第２の実施例に対応する、色変換部４２、Ｄ
ＦＴ変換部５２、埋め込み部４６、およびＩＤＦＴ変換
部５４が行う電子透かし埋め込み処理の手順を示すフロ
ーチャートである。

【図３３】第２の実施例に対応する、色変換部４２、Ｄ
ＦＴ変換部５２、および抽出部５０が行う電子透かし抽
出処理の手順を示すフローチャートである。

【図３４】第３の実施例に対応する、色変換部４２、Ｄ
ＣＴ変換部４４、および埋め込み部４６が行う電子透か
し埋め込み処理の手順を示すフローチャートである。

【図３５】第４の実施例に対応する、色変換部４２、Ｄ
ＦＴ変換部５２、および埋め込み部４６が行う電子透か
し埋め込み処理の手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０…電子透かし装置 ２２…ＣＰＵ ２４…ＲＡＭ ２６…ＲＯＭ ３０…キーボード ３２…マウス ３４…表示装置 ３６…ハードディスク装置 ３８…通信装置 ４０…バス ４２…色変換部 ４４…ＤＣＴ変換部 ４６…埋め込み部 ４８…ＩＤＣＴ変換部 ５０…抽出部 ５２…ＤＦＴ変換部部 ５４…ＩＤＦＴ変換部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｈ０４Ｎ 7/30 Ｆターム(参考） 5B057 BA01 CE08 CE09 CG05 CG07 CH18 DA06 5C059 KK43 MA21 MA23 PP01 PP15 PP16 RC35 SS28 UA02 UA05 5C063 AB05 CA23 CA29 CA36 DA07 DA13 DB09 5C076 AA14 BA06 5J104 AA14 NA13 NA15

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デジタルデータに透かし情報の埋め込み
   を行う電子透かし埋め込み方法であって、 （ａ）前記透かし情報と、該透かし情報の埋め込みの対
   象となる対象データと、を準備する工程と、 （ｂ）前記対象データの全体について所定の直交変換を
   施すことにより、変換係数を求める工程と、 （ｃ）前記変換係数に前記透かし情報の埋め込みを行う
   工程と、 （ｄ）前記透かし情報の埋め込まれた前記変換係数に、
   前記直交変換とは逆の変換を施すことにより、埋め込み
   済み対象データを生成する工程と、 を備えることを特徴とする電子透かし埋め込み方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電子透かし埋め込み方
   法において、 前記工程（ｃ）では、前記変換係数のうち、中間周波数
   成分の変換係数に前記透かし情報を埋め込むことを特徴
   とする電子透かし埋め込み方法。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の電子透
   かし埋め込み方法において、 前記対象データが２次元の離散値である場合、前記所定
   の直交変換は２次元離散コサイン変換であると共に、 前記工程（ｃ）では、前記（ｂ）において２次元変換係
   数として求められた前記変換係数のうち、２次元平面上
   において、直流成分から高周波領域に向かう直線上に位
   置する変換係数に前記透かし情報を埋め込むことを特徴
   とする電子透かし埋め込み方法。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載の電子透
   かし埋め込み方法において、 前記対象データが２次元の離散値である場合、前記所定
   の直交変換は２次元離散フリーエ変換であると共に、 前記工程（ｃ）では、前記（ｂ）において２次元変換係
   数として求められた前記変換係数のうち、２次元平面上
   において、直流成分を中心とした同心円上に位置する変
   換係数に前記透かし情報を埋め込むことを特徴とする電
   子透かし埋め込み方法。
5. 【請求項５】 デジタルデータに透かし情報の埋め込み
   を行う電子透かし埋め込み方法であって、 （ａ）前記透かし情報を表す透かしデータと、該透かし
   情報の埋め込みの対象となる対象データと、を準備する
   工程と、 （ｂ）前記透かしデータの全体について所定の直交変換
   を施すことにより、変換係数を求める工程と、 （ｃ）前記対象データに前記変換係数の埋め込みを行う
   ことにより、埋め込み済み対象データを生成する工程
   と、 を備えることを特徴とする電子透かし埋め込み方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の電子透かし埋め込み方
   法において、 前記工程（ｃ）では、前記変換係数のうち、中間周波数
   成分の変換係数を前記対象データに埋め込むことを特徴
   とする電子透かし埋め込み方法。
7. 【請求項７】 請求項５または請求項６に記載の電子透
   かし埋め込み方法において、 前記対象データが２次元の離散値である場合、前記所定
   の直交変換は２次元離散コサイン変換であると共に、 前記工程（ｃ）では、前記（ｂ）において２次元変換係
   数として求められた前記変換係数のうち、２次元平面上
   において、直流成分から高周波領域に向かう直線上に位
   置する変換係数を前記対象データに埋め込むことを特徴
   とする電子透かし埋め込み方法。
8. 【請求項８】 請求項５または請求項６に記載の電子透
   かし埋め込み方法において、 前記対象データが２次元の離散値である場合、前記所定
   の直交変換は２次元離散フリーエ変換であると共に、 前記工程（ｃ）では、前記（ｂ）において２次元変換係
   数として求められた前記変換係数のうち、２次元平面上
   において、直流成分を中心とした同心円上に位置する変
   換係数を前記対象データに埋め込むことを特徴とする電
   子透かし埋め込み方法。
9. 【請求項９】 請求項１、請求項２、請求項５および請
   求項６のうちの任意の１つに記載の電子透かし埋め込み
   方法において、 前記所定の直交変換は離散コサイン変換であることを特
   徴とする電子透かし埋め込み方法。
10. 【請求項１０】 請求項１、請求項２、請求項５および
    請求項６のうちの任意の１つに記載の電子透かし埋め込
    み方法において、 前記所定の直交変換は離散フリーエ変換であることを特
    徴とする電子透かし埋め込み方法。
11. 【請求項１１】 透かし情報の埋め込まれたデジタルデ
    ータから前記透かし情報を抽出する電子透かし抽出方法
    であって、 （ａ）前記透かし情報の埋め込まれた埋め込み済み対象
    データを準備する工程と、 （ｂ）前記埋め込み済み対象データの全体について所定
    の直交変換を施すことにより、変換係数を導き出す工程
    と、 （ｃ）前記変換係数から、埋め込まれている前記透かし
    情報の抽出を行う工程と、 を備えることを特徴とする電子透かし抽出方法。
12. 【請求項１２】 デジタルデータに透かし情報の埋め込
    みを行う電子透かし装置であって、 前記透かし情報の埋め込みの対象となる対象データの全
    体について所定の直交変換を施すことにより、変換係数
    を求める直交変換部と、 前記変換係数に前記透かし情報の埋め込みを行う埋め込
    み部と、 前記透かし情報の埋め込まれた前記変換係数に、前記直
    交変換とは逆の変換を施すことにより、埋め込み済み対
    象データを生成する逆直交変換部と、 を備えることを特徴とする電子透かし装置。
13. 【請求項１３】 デジタルデータに透かし情報の埋め込
    みを行う電子透かし装置であって、 前記透かし情報を表す透かしデータの全体について所定
    の直交変換を施すことにより、変換係数を求める直交変
    換部と、 前記透かし情報の埋め込みの対象となる対象データに前
    記変換係数の埋め込みを行うことにより、埋め込み済み
    対象データを生成する埋め込み部と、 を備えることを特徴とする電子透かし装置。
14. 【請求項１４】 透かし情報の埋め込まれたデジタルデ
    ータから前記透かし情報を抽出する電子透かし装置であ
    って、 前記透かし情報の埋め込まれた埋め込み済み対象データ
    の全体について所定の直交変換を施すことにより、変換
    係数を導き出す直交変換部と、 前記変換係数から、埋め込まれている前記透かし情報の
    抽出を行う抽出部と、 を備えることを特徴とする電子透かし装置。
15. 【請求項１５】 デジタルデータに透かし情報の埋め込
    みを行うためのコンピュータプログラムであって、 前記透かし情報の埋め込みの対象となる対象データの全
    体について所定の直交変換を施すことにより、変換係数
    を求める機能と、 前記変換係数に前記透かし情報の埋め込みを行う機能
    と、 前記透かし情報の埋め込まれた前記変換係数に、前記直
    交変換とは逆の変換を施すことにより、埋め込み済み対
    象データを生成する機能と、 をコンピュータに実現させるためのコンピュータプログ
    ラム。
16. 【請求項１６】 デジタルデータに透かし情報の埋め込
    みを行うためのコンピュータプログラムであって、 前記透かし情報を表す透かしデータの全体について所定
    の直交変換を施すことにより、変換係数を求める機能
    と、 前記透かし情報の埋め込みの対象となる対象データに前
    記変換係数の埋め込みを行うことにより、埋め込み済み
    対象データを生成する機能と、 をコンピュータに実現させるためのコンピュータプログ
    ラム。
17. 【請求項１７】 透かし情報の埋め込まれたデジタルデ
    ータから前記透かし情報を抽出するためのコンピュータ
    プログラムであって、 前記透かし情報の埋め込まれた埋め込み済み対象データ
    の全体について所定の直交変換を施すことにより、変換
    係数を導き出す機能と、 前記変換係数から、埋め込まれている前記透かし情報の
    抽出を行う機能と、 をコンピュータに実現させるためのコンピュータプログ
    ラム。
18. 【請求項１８】 請求項１５ないし請求項１７のうちの
    任意の１つに記載のコンピュータプログラムを記録した
    ことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒
    体。