JP2003060892A - 付加データ埋め込み装置、付加データ埋め込み方法及び付加データ埋め込みプログラム - Google Patents

付加データ埋め込み装置、付加データ埋め込み方法及び付加データ埋め込みプログラム

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JP2003060892A
JP2003060892A JP2001250088A JP2001250088A JP2003060892A JP 2003060892 A JP2003060892 A JP 2003060892A JP 2001250088 A JP2001250088 A JP 2001250088A JP 2001250088 A JP2001250088 A JP 2001250088A JP 2003060892 A JP2003060892 A JP 2003060892A
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純 平井
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00—General purpose image data processing
    • G06T1/0021—Image watermarking
    • G06T1/0028—Adaptive watermarking, e.g. Human Visual System [HVS]-based watermarking
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2201/00—General purpose image data processing
    • G06T2201/005—Image watermarking
    • G06T2201/0052—Embedding of the watermark in the frequency domain

Abstract

(57)【要約】 【課題】 乗算や関数式といった計算を行う必要がな
く、攻撃耐性が強く良好な性能を有する付加データを原
データに対して簡便に且つ高速に埋め込む。 【解決手段】 電子透かし埋め込み装置１０は、原画像
データＩと付加データＷＭとに対して加算処理を行う加
算器１１と、原画像データＩを所定の非線形入出力特性
に基づいて増幅する第１の増幅器１２ａと、加算器１１
から供給される加算処理後画像データＩＷを所定の非線
形入出力特性に基づいて増幅する第２の増幅器１２ｂ
と、この増幅器１２ｂによって増幅されて得られた増幅
後画像データＩＷ'と増幅器１２ａによって増幅されて
得られた増幅後原画像データＩ'との差分をとる差分器
１３と、付加データＷＭが原画像データＩに応じて波形
変形されたデータであって差分器１３によって得られた
変形付加データＷＭＡを原画像データＩに対して埋め込
む埋め込み器１４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる電子透か
しを利用して例えば画像データ等の著作物にかかわる原
データに対して付加データを埋め込む付加データ埋め込
み装置、付加データ埋め込み方法及び付加データ埋め込
みプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、いわゆるコンパクトディスク（Co
mpact Disc）、ＭＤ（Mini Disc）、ＤＶＤ（Digital V
ersatile Disk）といった記録媒体やインターネット等
の普及に伴い、複製や改竄が極めて容易とされる著作物
たるディジタルデータについての違法な複製による著作
権侵害が問題となっている。そこで、この問題に対処す
るため、例えば、いわゆる"COPY ONCE"や"NEVER COPY"
といったディジタルデータの複製制御のための情報や著
作権者表示のための著作権情報を付加データとして静止
画像や動画像といった画像データや音声や音楽といった
音声データ等の原データに対して埋め込む技術である電
子透かし（Digital Watermark, Digital Data Embeddin
g, Digital Data Hiding）が提案されている。
【０００３】電子透かしは、例えば、画像データに対し
て付加データを埋め込む場合には、原データたる画像デ
ータの質を維持しつつ人間の視覚では視認しがたい形態
で付加データを埋め込み、また、音声データに対して付
加データを埋め込む場合には、原データたる音声データ
の質を維持しつつ人間の聴覚では聴取しがたい形態で付
加データを埋め込む技術である。
【０００４】このような電子透かし情報として原データ
に対して埋め込まれた付加データは、原データを複製し
ようとする場合、記録装置によって検出される。これに
より、電子透かし処理においては、検出された付加デー
タに応じて、データの流通経路や使用権の有無の検査
や、複製制御情報の検証を行うことができ、原データに
ついての違法な複製を防止することができる。
【０００５】電子透かしに求められる第１の条件は、上
述したように、埋め込まれた付加データが人間に知覚し
がたいこと（invisible）であり、第２の条件は、付加
データが埋め込まれたデータに対して第三者が人為的に
加工を施した場合であっても、埋め込まれた付加データ
が失われないこと（robust）である。これらの２つの条
件は、互いにトレードオフの関係にある。一般に、この
ような情報処理技術による電子透かしの埋め込み手法
は、原データにおいて、人間に知覚されやすい領域では
付加データを強く埋め込み、人間に知覚されにくい領域
では付加データを弱く埋め込むように設計されている。
【０００６】例えば、静止画像を対象にした電子透かし
処理においては、"±１"からなる付加データＷＭと画像
データＩの輝度値とを加算することにより、電子透かし
が埋め込まれた画像データＩ'が求められる。また、電
子透かし処理においては、次式（１）に示すように、埋
め込み対象とされる画素値に応じて、付加データＷＭに
対して"α・Ｉ"を乗算することにより、付加データＷＭ
の埋め込み強度を変化させることもできる。これは、人
間が有する視覚的特性は、ピクセルの輝度値が明るい領
域ほど、そのピクセルへの変更がディスプレイ装置上で
検知されにくいという性質を有することを利用したもの
である。
【０００７】
【数１】
【０００８】さらに、電子透かし処理としては、Digima
rc Corporationによって開示されたUS Patent 5,748,76
3に記載されているものがある。この手法は、図９に示
すように、２つの変調器１０１，１０２と、加算器から
なる埋め込み器１０３とを備える電子透かし埋め込み装
置１００によって実現することができる。すなわち、電
子透かし埋め込み装置１００は、原画像データＩと埋め
込むべき付加データＷＭとを第１の変調器１０１に供給
し、付加データＷＭを埋め込むべき原画像データＩにお
ける領域の輝度値に応じて、ローカルパラメータと称さ
れる関数によって領域毎の埋め込み強度を決定して変調
器１０１によって変調する。また、電子透かし埋め込み
装置１００は、変調器１０１によって変調された付加デ
ータを第２の変調器１０２に供給し、グローバルパラメ
ータと称される原画像データＩ全体での埋め込み強度を
決定して変調器１０２によって変調する。そして、電子
透かし埋め込み装置１００は、変調器１０２によってレ
ベルが制御された付加データを埋め込み器１０３によっ
て原画像データに対して埋め込み、付加データＷＭが埋
め込まれた画像データＩ'を出力する。すなわち、この
手法は、原画像データＩが有する性質に応じて、変調器
１０１によって付加データＷＭを変調し、さらに、画像
データ全体に対する埋め込み強度を変調器１０２によっ
て決定し、付加データＷＭを埋め込むものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した手
法においては、原画像データＩに応じて付加データＷＭ
の埋め込み強度を変化させようとする場合には、乗算や
関数式といった計算を行う必要があることから、ソフト
ウェアによって実現する場合にはＣＰＵ（Central Proc
essing Unit）の消費パワーが多くなり、ハードウェア
によって実現する場合には回路規模の増大化及び複雑化
を招来するといった問題があった。特に、この手法は、
原画像データＩに応じて付加データＷＭの埋め込み強度
を変化させることを目的とするのであれば、グローバル
パラメータとローカルパラメータとを用いることなく、
原画像データＩに応じた付加データＷＭの埋め込み強度
を参照テーブルとして記憶部等に記憶するのみで足りる
ところを、グローバルパラメータとローカルパラメータ
とによる計算を行うことから、処理のさらなる複雑化を
招来することになる。
【００１０】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、原データと付加データとに基づいて、第
三者が検知不可能であるように付加データの埋め込み強
度を簡便に且つ高速に算出することができ、また、攻撃
耐性が強く良好な性能を有する付加データを埋め込むこ
とができる付加データ埋め込み装置、付加データ埋め込
み方法及び付加データ埋め込みプログラムを提供するこ
とを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
本発明にかかる付加データ埋め込み装置は、原データに
対して所定の付加データを埋め込む付加データ埋め込み
装置であって、原データと付加データとに対して加算処
理を行う加算手段と、原データを所定の非線形入出力特
性に基づいて増幅する第１の増幅手段と、加算手段から
供給される加算処理後データを所定の非線形入出力特性
に基づいて増幅する第２の増幅手段と、この第２の増幅
手段によって増幅されて得られた増幅後データと第１の
増幅手段によって増幅されて得られた増幅後原データと
の差分をとる差分手段と、付加データが原データに応じ
て波形変形されたデータであって差分手段から供給され
る変形付加データを原データに対して埋め込む埋め込み
手段とを備えることを特徴としている。
【００１２】このような本発明にかかる付加データ埋め
込み装置は、非線形入出力特性を有する第１の増幅手段
及び第２の増幅手段を用いて付加データを原データに応
じて波形変形し、埋め込み手段によって原データに対し
て変形付加データを埋め込む。
【００１３】また、上述した目的を達成する本発明にか
かる付加データ埋め込み方法は、原データに対して所定
の付加データを埋め込む付加データ埋め込み方法であっ
て、原データと付加データとに対して加算処理を行う加
算工程と、原データを所定の非線形入出力特性に基づい
て増幅する第１の増幅工程と、加算工程にて得られた加
算処理後データを所定の非線形入出力特性に基づいて増
幅する第２の増幅工程と、この第２の増幅工程にて増幅
されて得られた増幅後データと第１の増幅工程にて増幅
されて得られた増幅後原データとの差分をとる差分工程
と、付加データが原データに応じて波形変形されたデー
タであって差分工程にて得られた変形付加データを原デ
ータに対して埋め込む埋め込み工程とを備えることを特
徴としている。
【００１４】このような本発明にかかる付加データ埋め
込み方法は、非線形入出力特性に基づいて付加データを
原データに応じて波形変形し、原データに対して変形付
加データを埋め込む。
【００１５】さらに、上述した目的を達成する本発明に
かかる付加データ埋め込みプログラムは、原データに対
して所定の付加データを埋め込むコンピュータ読み取り
可能な付加データ埋め込みプログラムであって、原デー
タと付加データとに対して加算処理を行う加算処理と、
原データを所定の非線形入出力特性に基づいて増幅する
第１の増幅処理と、加算処理にて得られた加算処理後デ
ータを所定の非線形入出力特性に基づいて増幅する第２
の増幅処理と、この第２の増幅処理にて増幅されて得ら
れた増幅後データと第１の増幅処理にて増幅されて得ら
れた増幅後原データとの差分をとる差分処理と、付加デ
ータが原データに応じて波形変形されたデータであって
差分処理にて得られた変形付加データを原データに対し
て埋め込む埋め込み処理とを備えることを特徴としてい
る。
【００１６】このような本発明にかかる付加データ埋め
込みプログラムは、非線形入出力特性に基づいて付加デ
ータを原データに応じて波形変形し、原データに対して
変形付加データを埋め込む。
【００１７】さらにまた、上述した目的を達成する本発
明にかかる付加データ埋め込み装置は、原データに対し
て所定の付加データを埋め込む付加データ埋め込み装置
であって、原データに対して所定の変換処理を施す変換
手段と、この変換手段によって変換されて得られた変換
データと付加データとに対して加算処理を行う加算手段
と、変換データを所定の非線形入出力特性に基づいて増
幅する第１の増幅手段と、加算手段から供給される加算
処理後データを所定の非線形入出力特性に基づいて増幅
する第２の増幅手段と、この第２の増幅手段によって増
幅されて得られた増幅後データと第１の増幅手段によっ
て増幅されて得られた増幅後原データとの差分をとる差
分手段と、この差分手段によって得られた変形付加デー
タに対して、変換手段によって施された変換処理の逆操
作である逆変換処理を施す逆変換手段と、逆変換手段か
ら供給される変形付加データを原データに対して埋め込
む埋め込み手段とを備えることを特徴としている。
【００１８】このような本発明にかかる付加データ埋め
込み装置は、変換手段によって原データに対して所定の
変換処理を施し、非線形入出力特性を有する第１の増幅
手段及び第２の増幅手段を用いて付加データを原データ
に応じて波形変形し、埋め込み手段によって原データに
対して変形付加データを埋め込む。
【００１９】また、上述した目的を達成する本発明にか
かる付加データ埋め込み方法は、原データに対して所定
の付加データを埋め込む付加データ埋め込み方法であっ
て、原データに対して所定の変換処理を施す変換工程
と、この変換工程にて変換されて得られた変換データと
付加データとに対して加算処理を行う加算工程と、変換
データを所定の非線形入出力特性に基づいて増幅する第
１の増幅工程と、加算工程にて得られた加算処理後デー
タを所定の非線形入出力特性に基づいて増幅する第２の
増幅工程と、この第２の増幅工程にて増幅されて得られ
た増幅後データと第１の増幅工程にて増幅されて得られ
た増幅後原データとの差分をとる差分工程と、この差分
工程にて得られた変形付加データに対して、変換工程に
て施された変換処理の逆操作である逆変換処理を施す逆
変換工程と、逆変換工程にて得られた変形付加データを
原データに対して埋め込む埋め込み工程とを備えること
を特徴としている。
【００２０】このような本発明にかかる付加データ埋め
込み方法は、原データに対して所定の変換処理を施し、
非線形入出力特性に基づいて付加データを原データに応
じて波形変形し、原データに対して変形付加データを埋
め込む。
【００２１】さらに、上述した目的を達成する本発明に
かかる付加データ埋め込みプログラムは、原データに対
して所定の付加データを埋め込むコンピュータ読み取り
可能な付加データ埋め込みプログラムであって、原デー
タに対して所定の変換処理を施す変換処理と、この変換
処理にて変換されて得られた変換データと付加データと
に対して加算処理を行う加算処理と、変換データを所定
の非線形入出力特性に基づいて増幅する第１の増幅処理
と、加算処理にて得られた加算処理後データを所定の非
線形入出力特性に基づいて増幅する第２の増幅処理と、
この第２の増幅処理にて増幅されて得られた増幅後デー
タと第１の増幅処理にて増幅されて得られた増幅後原デ
ータとの差分をとる差分処理と、この差分処理にて得ら
れた変形付加データに対して、変換処理にて施された変
換処理の逆操作である逆変換処理を施す逆変換処理と、
逆変換処理にて得られた変形付加データを原データに対
して埋め込む埋め込み処理とを備えることを特徴として
いる。
【００２２】このような本発明にかかる付加データ埋め
込みプログラムは、原データに対して所定の変換処理を
施し、非線形入出力特性に基づいて付加データを原デー
タに応じて波形変形し、原データに対して変形付加デー
タを埋め込む。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明す
る。
【００２４】この実施の形態は、原データである原画像
データに対して所定の周波数変換を施し、得られた周波
数変換係数にディジタルデータの複製制御のための情報
や著作権者表示のための著作権情報等の付加データをい
わゆる電子透かし（DigitalWatermark, Digital Data E
mbedding, Digital Data Hiding）として埋め込む電子
透かし埋め込み装置である。この電子透かし埋め込み装
置は、原画像データの視覚的特性によって付加データの
波形を変形して電子透かしを埋め込むものであって、非
線形回路を用いることにより、回路の簡略化を図ること
ができるものである。
【００２５】まず、第１の実施の形態として示す電子透
かし埋め込み装置について説明する。
【００２６】図１に示すように、電子透かし埋め込み装
置１０は、入力された原画像データＩと付加データＷＭ
とに対して加算処理を行う加算器１１と、入力された原
画像データＩを増幅する第１の増幅器１２ａと、加算器
１１によって得られた加算処理後画像データＩＷを増幅
する第２の増幅器１２ｂと、増幅器１２ｂによって増幅
されて得られた増幅後画像データＩＷ'と増幅器１２ａ
によって増幅されて得られた増幅後原画像データＩ'と
の差分をとる差分器１３と、この差分器１３によって得
られた変形付加データＷＭＡを原画像データＩに対して
埋め込む埋め込み器１４とを備える。
【００２７】電子透かし埋め込み装置１０は、これらの
各部をハードウェアで実現するのみならず、ソフトウェ
アで実現することもできる。電子透かし埋め込み装置１
０は、ソフトウェアで実現する場合には、例えばパーソ
ナルコンピュータや画像データを扱うことができる各種
電子機器におけるＣＰＵ（Central Processing Unit）
によって電子透かしを埋め込むための埋め込みプログラ
ムを実行することにより、各部の機能を実現することが
できる。この埋め込みプログラムは、例えばいわゆるコ
ンパクトディスク（Compact Disc）等の所定の記録媒体
やインターネット等の伝送媒体によって提供されるもの
である。
【００２８】加算器１１は、原画像データＩと付加デー
タＷＭとに対して加算処理を行う。例えば、加算器１１
は、次式（２）に示すように、付加データＷＭを定数β
倍して原画像データＩに対して加算する。
【００２９】
【数２】
【００３０】なお、上式（２）に示した演算を行って得
られる加算処理後画像データＩＷは、原画像データＩが
有する性質を考慮せずに付加データＷＭを埋め込んで得
られる画像データと同一のものである。また、加算器１
１は、上式（２）に示した演算を行うのではなく、例え
ば次式（３）に示すように、原画像データＩを定数β倍
して付加データＷＭに対して加算するようにしてもよ
い。加算器１１は、得られた加算処理後画像データＩＷ
を増幅器１２ｂに供給する。
【００３１】
【数３】
【００３２】増幅器１２ａは、原画像データＩを所定の
特性に基づいて増幅する。また、増幅器１２ｂは、加算
器１１から供給される加算処理後画像データＩＷを所定
の特性に基づいて増幅する。ここで、増幅器１２ａ，１
２ｂにおける入出力特性は、例えば図２に示すような特
性曲線で表される。この特性曲線は、次式（４）に示す
関数で表される。
【００３３】
【数４】
【００３４】すなわち、増幅器１２ａ，１２ｂは、入力
と出力との関係が非線形となる特性を有する。例えば、
増幅器１２ａ，１２ｂは、画像データの輝度値を入力す
ると、この輝度値を２乗倍して出力する。なお、増幅器
１２ａ，１２ｂは、上式（４）に示した関数で表される
特性曲線に基づいて増幅するのではなく、他の特性曲線
に基づいて増幅することもできる。この特性曲線の決定
手法については、後述するものとする。以下では、説明
の便宜上、増幅器１２ａ，１２ｂにおける入出力特性
は、上式（４）で表されるものとする。
【００３５】なお、電子透かし埋め込み装置１０は、原
画像データＩ及び付加データＷＭに対応した増幅値を参
照テーブルとして記憶する記憶部を備えるようにしても
よい。この場合、増幅器１２ａ，１２ｂは、それぞれ、
この記憶部に記憶された参照テーブルを参照して、原画
像データＩ及び算処理後画像データＩＷを増幅すること
ができる。
【００３６】このような増幅器１２ａは、増幅して得ら
れた増幅後原画像データＩ'を差分器１３に供給すると
ともに、増幅器１２ｂは、増幅して得られた増幅後画像
データＩＷ'を差分器１３に供給する。
【００３７】差分器１３は、増幅後画像データＩＷ'と
増幅後原画像データＩ'との差分をとる。すなわち、差
分器１３は、次式（５）に示す演算を行う。この結果、
差分器１３からの出力は、付加データＷＭが原画像デー
タＩに応じて波形変形された変形付加データＷＭＡとな
り、埋め込み器１４に供給される。
【００３８】
【数５】
【００３９】ここで、電子透かしの視認しにくさを確保
するため、上式（５）における"β・Ｉ"は、"Ｉ"に比べ
て例えば１／１００程度と十分小さい値に選択されるこ
とから、"β２・ＷＭ２／２"は、無視できる小さな値と
なる。また、差分器１３は、増幅器１２ａ，１２ｂから
供給される増幅後画像データＩＷ'と増幅後原画像デー
タＩ’とに対して"β２・ＷＭ２／２"だけレベルシフト
を施して得られた結果を入力として差分をとってもよ
く、若しくは上式（５）によって得られた値に対して"
β２・ＷＭ２／２"だけレベルシフトを施した後、変形
付加データＷＭＡとして埋め込み器１４に供給するよう
にしてもよい。いずれにせよ、これらの結果、原画像デ
ータＩが静止画像の場合には、差分器１３からの出力
は、付加データＷＭが原画像データＩの輝度値に応じて
波形変形された変形付加データＷＭＡとなる。
【００４０】上式（５）と上式（４）とから明らかなよ
うに、上式（５）は、上式（４）の微分形になってい
る。すなわち、増幅器１２ａ，１２ｂにおける入出力特
性は、求めようとする付加データＷＭの波形変形式を積
分した結果にしたがって設計することができる。
【００４１】埋め込み器１４は、差分器１３から供給さ
れる変形付加データＷＭＡを原画像データＩに対して埋
め込み、画像データＭとして出力する。例えば、埋め込
み器１４は、次式（６）に示すように、原画像データＩ
に対して、付加データＷＭが原画像データＩに応じて波
形変形された変形付加データＷＭＡを加算することによ
って埋め込む。
【００４２】
【数６】
【００４３】ここで、上式（５）を上式（６）に代入す
ると、次式（７）に示すようになる。
【００４４】
【数７】
【００４５】上式（７）から明らかなように、電子透か
し埋め込み装置１０においては、付加データＷＭが原画
像データＩの輝度値に応じて波形変形され、原画像デー
タＩに対して埋め込まれることがわかる。
【００４６】このような電子透かし埋め込み装置１０
は、非線形特性を有する増幅器１２ａ，１２ｂを用い
て、原画像データＩに応じて付加データＷＭを波形変形
した後、原画像データＩに対して埋め込む。すなわち、
電子透かし埋め込み装置１０は、原画像データＩとして
静止画像の輝度値を入力した場合には、付加データＷＭ
を埋め込む際に、静止画像の輝度値が大きいほど、より
換言すれば、明るいほど、付加データＷＭの振幅を大き
くして埋め込むことと等価な動作を行う。これは、人間
が有する視覚的特性は、明るい領域での変更より、暗い
領域での変更に敏感であることによるものである。電子
透かし埋め込み装置１０は、このような性質を利用し
て、原画像データＩに応じて付加データＷＭの埋め込み
強度を変化させて埋め込む。
【００４７】これにより、電子透かし埋め込み装置１０
は、埋め込み後の画質劣化を第三者に検知されなくする
ことができ、第三者による不正利用のための攻撃耐性を
強くすることができる。
【００４８】また、電子透かし埋め込み装置１０は、乗
算器を用いる必要がないことから、ソフトウェアによっ
て実現する場合であってもＣＰＵの消費パワーが少なく
て済み、ハードウェアによって実現する場合であっても
回路規模の削減及び簡略化を図ることができ、高速に処
理を行うことができる。
【００４９】つぎに、第２の実施の形態として示す電子
透かし埋め込み装置について説明する。この電子透かし
埋め込み装置は、原画像データＩに対して周波数変換を
施し、得られた周波数領域における周波数係数に応じて
付加データＷＭを波形変形し、原画像データＩに対して
埋め込むものである。
【００５０】図３に示すように、電子透かし埋め込み装
置２０は、入力された原画像データＩに対して周波数変
換を施す変換器２１と、この変換器２１によって得られ
た変換データである周波数係数データＩＦと付加データ
ＷＭとに対して加算処理を行う加算器２２と、変換器２
１によって得られた周波数係数データＩＦを増幅する第
１の増幅器２３ａと、加算器２２によって得られた加算
処理後係数データＩＷを増幅する第２の増幅器２３ｂ
と、増幅器２３ｂによって増幅されて得られた増幅後係
数データＩＷ'と増幅器２３ａによって増幅されて得ら
れた増幅後原係数データＩ'との差分をとる差分器２４
と、この差分器２４によって得られた変形周波数付加デ
ータＷＭＡに対して周波数逆変換を施す逆変換器２５
と、この逆変換器２５によって得られた変形付加データ
ＷＭＡ'を原画像データＩに対して埋め込む埋め込み器
２６とを備える。
【００５１】電子透かし埋め込み装置２０は、これらの
各部をハードウェアで実現するのみならず、ソフトウェ
アで実現することもできる。電子透かし埋め込み装置２
０は、ソフトウェアで実現する場合には、例えばパーソ
ナルコンピュータや画像データを扱うことができる各種
電子機器におけるＣＰＵによって電子透かしを埋め込む
ための埋め込みプログラムを実行することにより、各部
の機能を実現することができる。この埋め込みプログラ
ムは、例えばいわゆるコンパクトディスク等の所定の記
録媒体やインターネット等の伝送媒体によって提供され
るものである。
【００５２】変換器２１は、時間領域又は空間領域で定
義される形態の原画像データＩに対して、周波数領域で
の基底で定義される所定の周波数変換を施し、周波数係
数データＩＦを求める。変換器２１としては、例えば、
いわゆるフーリエ変換（Fourier Transform）、ウェー
ブレット変換（wavelet transform）、離散コサイン変
換（Discrete Cosine Transform；以下、ＤＣＴとい
う。）、ｍＤＣＴ、又はフラクタル変換等のいかなる周
波数変換を適用することができる。変換器２１は、周波
数変換の結果得られた周波数係数データＩＦを加算器２
２及び増幅器２３ａに供給する。なお、変換器２１は、
周波数係数データＩＦとして、算出した全ての周波数係
数を出力することもできるが、後述するように、特定の
周波数係数を選択して出力することもできる。
【００５３】加算器２２は、変換器２１から供給される
周波数係数データＩＦと付加データＷＭとに対して加算
処理を行う。ここで、付加データＷＭは、変換器２１で
の周波数領域で定義される形態の信号である。例えば、
加算器２２は、次式（８）に示すように、付加データＷ
Ｍを定数β倍して周波数係数データＩＦに対して加算す
る。加算器２２は、得られた加算処理後係数データＩＷ
を増幅器２３ｂに供給する。
【００５４】
【数８】
【００５５】増幅器２３ａは、周波数係数データＩＦを
所定の特性に基づいて増幅する。また、増幅器２３ｂ
は、加算器２２から供給される加算処理後係数データＩ
Ｗを所定の特性に基づいて増幅する。ここで、増幅器２
３ａ，２３ｂは、上述した電子透かし埋め込み装置１０
における増幅器１２ａ，１２ｂと同様に、入出力特性が
非線形特性を有するものである。増幅器２３ａは、増幅
して得られた増幅後増幅後原係数データＩ'を差分器２
４に供給するとともに、増幅器２３ｂは、増幅して得ら
れた増幅後係数データＩＷ'を差分器２４に供給する。
【００５６】差分器２４は、上式（５）に示したよう
に、増幅後係数データＩＷ'と増幅後原係数データＩ'と
の差分をとる。この結果、差分器２４からの出力は、付
加データＷＭが原画像データＩに応じて波形変形された
変形付加データＷＭＡとなり、逆変換器２５に供給され
る。
【００５７】逆変換器２５は、周波数領域で定義される
変形付加データＷＭＡに対して、上述した変換器２１に
よって施された周波数変換の逆操作である周波数逆変換
を施し、元の時間領域又は空間領域で定義される形態の
変形付加データＷＭＡ'を求める。逆変換器２５は、周
波数逆変換の結果得られた変形付加データＷＭＡ'を埋
め込み器２６に供給する。
【００５８】埋め込み器２６は、上述した電子透かし埋
め込み装置１０における埋め込み器１４と同様に、逆変
換器２５から供給される変形付加データＷＭＡ'を原画
像データＩに対して埋め込み、画像データＭとして出力
する。
【００５９】このような電子透かし埋め込み装置２０
は、入力された原画像データＩに対して変換器２１によ
って周波数変換を施し、原画像データＩに応じて付加デ
ータＷＭを波形変形した後、原画像データＩに対して埋
め込む。すなわち、電子透かし埋め込み装置２０は、原
画像データＩとして静止画像の輝度値を入力した場合で
あって、変換器２１による周波数係数データＩＦとして
輝度値の低周波数成分を出力した場合には、付加データ
ＷＭを埋め込む際に、静止画像の輝度値が大きいほど、
より換言すれば、明るいほど、付加データＷＭの振幅を
大きくして埋め込むことと等価な動作を行う。これは、
人間が有する視覚的特性は、明るい領域での変更より、
暗い領域での変更に敏感であることによるものである。
また、電子透かし埋め込み装置２０は、原画像データＩ
として静止画像の輝度値を入力した場合であって、変換
器２１による周波数係数データＩＦとして輝度値の高周
波数成分を出力した場合には、付加データＷＭを埋め込
む際に、静止画像の輝度値の変化が大きいほど、より換
言すれば、エッジが大きいほど、付加データＷＭの振幅
を大きくして埋め込むことと等価な動作を行う。これ
は、人間が有する視覚的特性は、エッジ領域での変更よ
り、平坦領域での変更に敏感であることによるものであ
る。電子透かし埋め込み装置２０は、このような性質を
利用して、原画像データＩに応じて付加データＷＭの埋
め込み強度を変化させて埋め込む。
【００６０】これにより、電子透かし埋め込み装置２０
は、埋め込み後の画質劣化を第三者に検知されなくする
ことができ、第三者による不正利用のための攻撃耐性を
強くすることができる。
【００６１】また、電子透かし埋め込み装置２０は、乗
算器を用いる必要がないことから、ソフトウェアによっ
て実現する場合であってもＣＰＵの消費パワーが少なく
て済み、ハードウェアによって実現する場合であっても
回路規模の削減及び簡略化を図ることができ、高速に処
理を行うことができる。
【００６２】以下、この電子透かし埋め込み装置２０の
具体例について、図４乃至図８を用いて説明する。
【００６３】まず、電子透かし埋め込み装置２０の具体
例として、図４に示すように、ウェーブレット変換を利
用した電子透かし埋め込み装置２０'について説明す
る。
【００６４】電子透かし埋め込み装置２０'は、上述し
た加算器２２、増幅器２３ａ，２３ｂ、差分器２４、及
び埋め込み器２６を備える他、上述した変換器２１とし
てのウェーブレット変換器２１'と、上述した逆変換器
２５としてのウェーブレット逆変換器２５'とを備え
る。
【００６５】ウェーブレット変換器２１'は、原画像デ
ータＩに対してウェーブレット変換を施し、４つの周波
数領域ＬＬ，ＨＬ，ＬＨ，ＨＨに属するウェーブレット
係数を求める。このとき、ウェーブレット変換器２１'
は、ウェーブレット変換の際に用いるフィルタ係数とし
てはいかなるものを適用してもよく、特定する必要はな
い。そして、ウェーブレット変換器２１'は、算出した
４つの周波数領域ＬＬ，ＨＬ，ＬＨ，ＨＨに属するウェ
ーブレット係数の全てを周波数係数データＩＦとして加
算器２２及び増幅器２３ａに供給するのではなく、周波
数領域ＬＬに属するウェーブレット係数又は周波数領域
ＨＨに属するウェーブレット係数のいずれかのみを周波
数係数データＩＦとして加算器２２及び増幅器２３ａに
供給する。すなわち、ウェーブレット変換器２１'は、
原画像データＩの輝度値に対して所定のローパス・フィ
ルタを施して得られる低周波数成分又は原画像データＩ
の輝度値に対して所定のハイパス・フィルタを施して得
られる高周波数成分のいずれかのみを周波数係数データ
ＩＦとして加算器２２及び増幅器２３ａに供給する。
【００６６】ウェーブレット逆変換器２５'は、差分器
２４から供給される変形付加データＷＭＡに対して、上
述したウェーブレット変換器２１'によって施されたウ
ェーブレット変換の逆操作であるウェーブレット逆変換
を施し、元の時間領域又は空間領域で定義される形態の
変形付加データＷＭＡ'を求める。このとき、ウェーブ
レット逆変換器２５'は、ウェーブレット変換器２１'が
周波数係数データＩＦとして出力した周波数成分と同一
の周波数成分を出力する必要はなく、異なる周波数成分
を出力してもよい。例えば、電子透かし埋め込み装置２
０’においては、ウェーブレット変換器２１'が周波数
領域ＨＨに属する高周波数成分のウェーブレット係数を
周波数係数データＩＦとして出力するとともに、ウェー
ブレット逆変換器２５'が周波数領域ＬＬに属する低周
波数成分のウェーブレット係数に対応する成分を変形付
加データＷＭＡ'として出力した場合には、付加データ
ＷＭは、原画像データＩの高周波数成分に応じて変調さ
れるとともに、原画像データＩの低周波数成分に埋め込
まれることになる。また、同様に、電子透かし埋め込み
装置２０’においては、ウェーブレット変換器２１'が
周波数領域ＨＨに属する高周波数成分のウェーブレット
係数を周波数係数データＩＦとして出力するとともに、
ウェーブレット逆変換器２５'も周波数領域ＨＨに属す
る高周波数成分のウェーブレット係数に対応する成分を
変形付加データＷＭＡ'として出力した場合には、付加
データＷＭは、原画像データＩの高周波数成分に応じて
変調されるとともに、原画像データＩの高周波数成分に
埋め込まれることになる。ただし、ウェーブレット逆変
換器２５'は、ウェーブレット変換器２１'が用いたフィ
ルタ係数と同一のフィルタ係数をもってウェーブレット
逆変換を施す必要があることはいうまでもない。
【００６７】このような電子透かし埋め込み装置２０'
は、具体的には以下のような処理を行い、原画像データ
Ｉに対して付加データＷＭを埋め込む。ここでは、周波
数領域ＬＬに属するウェーブレット係数に付加データＷ
Ｍを埋め込むものとし、周波数領域ＨＨに属するウェー
ブレット係数の絶対値に比例するように変更量を設定す
るものとする。また、ここでは、原画像データＩのサイ
ズを縦１６×横１６ピクセルであるものとし、埋め込む
付加データＷＭのサイズを縦８×横８ビットであるもの
とする。
【００６８】この場合、電子透かし埋め込み装置２０'
においては、ウェーブレット変換器２１'によって周波
数領域ＨＨに属するウェーブレット係数を周波数係数デ
ータＩＦとして加算器２２及び増幅器２３ａに供給す
る。ここで、各ピクセル（ｘ，ｙ）（ただし、ｘ，ｙ＝
１，２，３，・・・，８）に対応する周波数係数データ
ＩＦの値をＨＨ（ｘ，ｙ）とし、埋め込む付加データＷ
Ｍの値をＷＭ（ｘ，ｙ）とすると、増幅器２３ａ，２３
ｂ及び差分器２４から出力される増幅後増幅後原係数デ
ータＩ'（ｘ，ｙ）、増幅後係数データＩＷ'（ｘ，ｙ）
及び変形付加データＷＭＡ（ｘ，ｙ）は、それぞれ、次
式（９）乃至次式（１１）で表される。
【００６９】
【数９】
【００７０】
【数１０】
【００７１】
【数１１】
【００７２】続いて、電子透かし埋め込み装置２０'に
おいては、原画像データＩと同じサイズを有する全ての
要素が"０"に初期化されたマトリックスを用意し、この
マトリックスのうち、周波数領域ＬＬに属するウェーブ
レット係数が占める領域と同じ位置の要素の値を、差分
器２４によって得られた上式（１１）で表される変形付
加データＷＭＡの値にセットし、このマトリックスに対
してウェーブレット逆変換器２５'によってウェーブレ
ット逆変換を施す。
【００７３】すなわち、電子透かし埋め込み装置２０'
においては、ウェーブレット変換器２１'における処理
対象となるウェーブレット係数は、図５（Ａ）に示すよ
うに、正方形で表される４つの周波数領域ＬＬ，ＨＬ，
ＬＨ，ＨＨのうち、周波数領域ＨＨに属するウェーブレ
ット係数であり、ウェーブレット逆変換器２５'におけ
る処理対象となるウェーブレット係数は、同図（Ｂ）に
示すように、周波数領域ＬＬに属するウェーブレット係
数である。
【００７４】そして、電子透かし埋め込み装置２０'に
おいては、ウェーブレット逆変換器２５'によって得ら
れた変形付加データＷＭＡ'を埋め込み器２６によって
原画像データＩに対して埋め込み、画像データＭとして
出力する。なお、出力される画像データＭは、付加デー
タＷＭが原画像データＩの高周波数成分の絶対値によっ
て変調され、原画像データＩの低周波数成分に埋め込ま
れて得られる結果と同じものである。
【００７５】このように、電子透かし埋め込み装置２
０'は、ウェーブレット変換を利用し、周波数領域ＨＨ
に属するウェーブレット係数の絶対値に比例するよう
に、付加データＷＭの埋め込み強度を変化させ、周波数
領域ＬＬからなるウェーブレット係数に付加データＷＭ
を埋め込むことができる。したがって、電子透かし埋め
込み装置２０'は、原画像データＩに対して、攻撃耐性
が強く良好な性能を有する付加データＷＭを簡便に且つ
高速に埋め込むことができる。
【００７６】つぎに、上述した電子透かし埋め込み装置
２０の具体例として、図６に示すように、ＤＣＴを利用
した電子透かし埋め込み装置２０''について説明する。
ここでは、原画像データＩに対して８×８のＤＣＴを施
し、得られた各ブロックにおける（３，３）で示される
位置のＤＣＴ係数に付加データＷＭを埋め込むものと
し、各ブロックにおける（８，８）で示される位置のＤ
ＣＴ係数の絶対値に比例するように変更量を設定するも
のとする。また、ここでは、原画像データＩのサイズを
縦１６×横１６ピクセル（２×２ブロック）であるもの
とし、埋め込む付加データＷＭのサイズを縦２×横２ビ
ットであるものとする。
【００７７】電子透かし埋め込み装置２０''は、上述し
た加算器２２、増幅器２３ａ，２３ｂ、差分器２４、及
び埋め込み器２６を備える他、上述した変換器２１とし
てのＤＣＴ器２１''と、上述した逆変換器２５としての
ＩＤＣＴ（Inverse DiscreteCosine Transform；逆離散
コサイン変換）器２５''とを備える。
【００７８】ＤＣＴ器２１''は、原画像データＩに対し
てＤＣＴを施し、２×２ブロックからなるＤＣＴ係数を
求める。そして、ＤＣＴ器２１''は、算出したＤＣＴ係
数の全てを周波数係数データＩＦとして加算器２２及び
増幅器２３ａに供給するのではなく、各ブロックにおけ
る（８，８）で示される位置の４つのＤＣＴ係数の絶対
値を周波数係数データＩＦとして加算器２２及び増幅器
２３ａに供給する。
【００７９】ＩＤＣＴ器２５''は、差分器２４から供給
される変形付加データＷＭＡに対して、上述したＤＣＴ
器２１''によって施されたＤＣＴの逆操作であるＩＤＣ
Ｔを施し、元の時間領域又は空間領域で定義される形態
の変形付加データＷＭＡ'を求める。そして、ＩＤＣＴ
器２５''は、ＩＤＣＴを施して得られた結果のうち、Ｄ
ＣＴ器２１''が出力した各ブロックにおける（３，３）
で示される位置の４つのＤＣＴ係数に対応する成分を変
形付加データＷＭＡ'として埋め込み器２６に供給す
る。
【００８０】このような電子透かし埋め込み装置２０''
は、具体的には以下のような処理を行い、原画像データ
Ｉに対して付加データＷＭを埋め込む。
【００８１】電子透かし埋め込み装置２０''において
は、上述したように、ＤＣＴ器２１''によって各ブロッ
クにおける（８，８）で示される位置の４つのＤＣＴ係
数の絶対値を周波数係数データＩＦとして加算器２２及
び増幅器２３ａに供給する。ここで、各ブロックｋ（た
だし、ｋ＝１，２，３，４）に対応する周波数係数デー
タＩＦの値をＣ（ｋ）とし、埋め込む４ビットの付加デ
ータＷＭの値をＷＭ（ｋ）とすると、増幅器２３ａ，２
３ｂ及び差分器２４から出力される増幅後増幅後原係数
データＩ'（ｋ）、増幅後係数データＩＷ'（ｋ）及び変
形付加データＷＭ Ａ（ｋ）は、それぞれ、次式（１２）
乃至次式（１４）で表される。
【００８２】
【数１２】
【００８３】
【数１３】
【００８４】
【数１４】
【００８５】続いて、電子透かし埋め込み装置２０''に
おいては、原画像データＩと同じサイズを有する全ての
要素が"０"に初期化されたマトリックスを用意してこの
マトリックスを８×８のブロックに分割し、各ブロック
における（３，３）で示される位置の要素の値を、差分
器２４によって得られた上式（１４）で表される変形付
加データＷＭＡの値にセットし、このマトリックスに対
してＩＤＣＴ器２５''によってＩＤＣＴを施す。
【００８６】すなわち、電子透かし埋め込み装置２０''
においては、ＤＣＴ器２１''における処理対象となるＤ
ＣＴ係数は、図７（Ａ）に示すように、正方形で表され
る４つのブロックのそれぞれにおける（８，８）で示さ
れる位置のＤＣＴ係数であり、ＩＤＣＴ器２５''におけ
る処理対象となるＤＣＴ係数は、同図（Ｂ）に示すよう
に、４つのブロックのそれぞれにおける（３，３）で示
される位置のＤＣＴ係数である。
【００８７】そして、電子透かし埋め込み装置２０''に
おいては、ＩＤＣＴ器２５''によって得られた変形付加
データＷＭＡ'を埋め込み器２６によって原画像データ
Ｉに対して埋め込み、画像データＭとして出力する。な
お、出力される画像データＭは、付加データＷＭが原画
像データＩの各ブロックにおける（８，８）で示される
位置のＤＣＴ係数の絶対値によって変調され、原画像デ
ータＩの各ブロックにおける（３，３）で示される位置
のＤＣＴ係数に埋め込まれて得られる結果と同じもので
ある。
【００８８】このように、電子透かし埋め込み装置２
０''は、ＤＣＴを利用し、各ブロックにおける（８，
８）で示される位置のＤＣＴ係数の絶対値に比例するよ
うに、付加データＷＭの埋め込み強度を変化させ、各ブ
ロックにおける（３，３）で示される位置のＤＣＴ係数
に付加データＷＭを埋め込むことができる。したがっ
て、電子透かし埋め込み装置２０''は、原画像データＩ
に対して、攻撃耐性が強く良好な性能を有する付加デー
タＷＭを簡便に且つ高速に埋め込むことができる。
【００８９】つぎに、電子透かし埋め込み装置２０を拡
張した具体例として、図８に示すように、ウェーブレッ
ト変換を利用した電子透かし埋め込み装置２０'''につ
いて説明する。
【００９０】電子透かし埋め込み装置２０'''は、上述
した変換器２１としてのウェーブレット変換器２１'''
と、上述した変換器２２としての２つの加算器２２１，
２２ ２と、上述した増幅器２３ａ，２３ｂとしての２組
の増幅器２３ａ１，２３ｂ１，２３ａ２，２３ｂ２と、
上述した差分器２４としての２つの差分器２４１，２４
２と、上述した逆変換器２５としてのウェーブレット逆
変換器２５'''と、上述した埋め込み器２６としての埋
め込み器２６'''とを備える。
【００９１】ウェーブレット変換器２１'''は、原画像
データＩに対してウェーブレット変換を施し、４つの周
波数領域ＬＬ，ＨＬ，ＬＨ，ＨＨに属するウェーブレッ
ト係数を求め、算出した４つの周波数領域ＬＬ，ＨＬ，
ＬＨ，ＨＨのそれぞれに属するウェーブレット係数のう
ち、周波数領域ＬＬに属するウェーブレット係数を周波
数係数データＩＦＬとして加算器２２１及び増幅器２３
ａ１に供給するとともに、周波数領域ＨＨに属するウェ
ーブレット係数を周波数係数データＩＦＨとして加算器
２２２及び増幅器２３ａ２に供給する。すなわち、ウェ
ーブレット変換器２１'''は、原画像データＩの輝度値
に対して所定のローパス・フィルタを施して得られる低
周波数成分を周波数係数データＩＦＬとして加算器２２
１及び増幅器２３ａ１に供給するとともに、原画像デー
タＩの輝度値に対して所定のハイパス・フィルタを施し
て得られる高周波数成分を周波数係数データＩＦＨとし
て加算器２２２及び増幅器２３ａ２に供給する。
【００９２】加算器２２１は、上述した加算器２２と同
様に、ウェーブレット変換器２１'''から供給される周
波数係数データＩＦＬと付加データＷＭとに対して加算
処理を行う。加算器２２１は、得られた加算処理後係数
データＩＷ１を増幅器２３ｂ １に供給する。
【００９３】加算器２２２は、上述した加算器２２と同
様に、ウェーブレット変換器２１'''から供給される周
波数係数データＩＦＨと付加データＷＭとに対して加算
処理を行う。加算器２２２は、得られた加算処理後係数
データＩＷ２を増幅器２３ｂ ２に供給する。
【００９４】増幅器２３ａ１，２３ｂ１は、上述した増
幅器２３ａ，２３ｂと同様に、入出力特性が非線形特性
を有するものである。増幅器２３ａ１は、周波数係数デ
ータＩＦＬを所定の特性に基づいて増幅する。また、増
幅器２３ｂ１は、加算器２２ １から供給される加算処理
後係数データＩＷ１を所定の特性に基づいて増幅する。
増幅器２３ａ１は、増幅して得られた増幅後増幅後原係
数データＩ１'を差分器２４１に供給するとともに、増
幅器２３ｂ１は、増幅して得られた増幅後係数データＩ
Ｗ１'を差分器２４１に供給する。
【００９５】増幅器２３ａ２，２３ｂ２は、上述した増
幅器２３ａ，２３ｂと同様に、入出力特性が非線形特性
を有するものである。増幅器２３ａ２は、周波数係数デ
ータＩＦＨを所定の特性に基づいて増幅する。また、増
幅器２３ｂ２は、加算器２２ ２から供給される加算処理
後係数データＩＷ２を所定の特性に基づいて増幅する。
増幅器２３ａ２は、増幅して得られた増幅後増幅後原係
数データＩ２'を差分器２４２に供給するとともに、増
幅器２３ｂ２は、増幅して得られた増幅後係数データＩ
Ｗ２'を差分器２４２に供給する。
【００９６】差分器２４１は、上述した差分器２４と同
様に、増幅後係数データＩＷ１'と増幅後原係数データ
Ｉ１'との差分をとる。この結果、差分器２４１からの
出力は、付加データＷＭが原画像データＩの輝度値に応
じて波形変形された変形付加データＷＭＡ１となり、ウ
ェーブレット逆変換器２５'''に供給される。
【００９７】差分器２４２は、上述した差分器２４と同
様に、増幅後係数データＩＷ２'と増幅後原係数データ
Ｉ２'との差分をとる。この結果、差分器２４２からの
出力は、付加データＷＭが原画像データＩのエッジ成分
に応じて波形変形された変形付加データＷＭＡ２とな
り、ウェーブレット逆変換器２５'''に供給される。
【００９８】ウェーブレット逆変換器２５'''は、差分
器２４１から供給される変形付加データＷＭＡ１及び差
分器２４２から供給される変形付加データＷＭＡ２に対
してウェーブレット逆変換を施し、元の時間領域又は空
間領域で定義される形態の変形付加データＷＭＡ'を求
める。このとき、ウェーブレット逆変換器２５'''は、
原画像データＩと同じサイズを有する全ての要素が"０"
に初期化されたマトリックスを用意し、このマトリック
スのうち、周波数領域ＬＬに属するウェーブレット係数
が占める領域と同じ位置の要素の値を、差分器２４１に
よって得られた変形付加データＷＭＡ１の値にセットす
るとともに、周波数領域ＨＨに属するウェーブレット係
数が占める領域と同じ位置の要素の値を、差分器２４２
によって得られた変形付加データＷＭＡ２の値にセット
し、このマトリックスに対してウェーブレット逆変換を
施す。ウェーブレット逆変換器２５'''は、得られた変
形付加データＷＭＡ'を埋め込み器２６'''に供給する。
【００９９】埋め込み器２６'''は、上述した埋め込み
器２６と同様に、ウェーブレット逆変換器２５'''から
供給される変形付加データＷＭＡ'を原画像データＩに
対して埋め込み、画像データＭとして出力する。
【０１００】このように、電子透かし埋め込み装置２
０'''は、ウェーブレット変換を利用し、原画像データ
Ｉの輝度値及びエッジ成分に応じて付加データＷＭの埋
め込み強度を変化させ、原画像データＩに対して付加デ
ータＷＭを埋め込むことができる。したがって、電子透
かし埋め込み装置２０'''は、原画像データＩに対し
て、攻撃耐性が強く良好な性能を有する付加データＷＭ
を簡便に且つ高速に埋め込むことができる。
【０１０１】以上説明したように、電子透かし埋め込み
装置は、非線形回路を用いて原画像データＩの視覚的特
性によって付加データＷＭの波形を変形して埋め込むこ
とにより、Digimarc Corporationによって開示されたUS
Patent 5,748,763に記載されている手法のように、付
加データＷＭの埋め込み強度を変化させる際にも乗算や
関数式といった計算を行う必要がなく、攻撃耐性が強く
良好な性能を有する付加データＷＭを簡便に且つ高速に
処理することができる。したがって、電子透かし埋め込
み装置は、原画像データＩについての違法な複製を防止
することに寄与することができ、ユーザにとって優れた
利便を提供することができるものである。
【０１０２】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されるものではなく、例えば、増幅器として、２次以
上の高次の関数で表される入出力特性を有するものを用
いた場合には、差分器の後段に、所定の周波数成分を通
過して微弱成分である高次成分を除去する低域通過フィ
ルタ手段であるローパス・フィルタを備え、このローパ
ス・フィルタを通過した変形付加データを原画像データ
に対して埋め込むようにしてもよい。
【０１０３】また、上述した実施の形態では、変換器と
して、原画像データに対して周波数変換を施すものを用
いて説明したが、本発明は、変換器として、原画像デー
タに対して、レベルシフトを施すものであってもよく、
各種周波数変換及び／又はレベルシフトを組み合わせた
処理を施すものであってもよい。
【０１０４】さらに、上述した実施の形態では、画像デ
ータに対して埋め込まれた電子透かしを検出するものと
して説明したが、本発明は、原データとして、画像デー
タ以外の２次元データ、音声データ等の１次元データ又
は立体像等の３次元データを用いた場合であっても容易
に適用することができる。
【０１０５】このように、本発明は、その趣旨を逸脱し
ない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもな
い。
【０１０６】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる付加データ埋め込み装置は、原データに対して所定
の付加データを埋め込む付加データ埋め込み装置であっ
て、原データと付加データとに対して加算処理を行う加
算手段と、原データを所定の非線形入出力特性に基づい
て増幅する第１の増幅手段と、加算手段から供給される
加算処理後データを所定の非線形入出力特性に基づいて
増幅する第２の増幅手段と、この第２の増幅手段によっ
て増幅されて得られた増幅後データと第１の増幅手段に
よって増幅されて得られた増幅後原データとの差分をと
る差分手段と、付加データが原データに応じて波形変形
されたデータであって差分手段から供給される変形付加
データを原データに対して埋め込む埋め込み手段とを備
える。
【０１０７】したがって、本発明にかかる付加データ埋
め込み装置は、非線形入出力特性を有する第１の増幅手
段及び第２の増幅手段を用いて付加データを原データに
応じて波形変形し、埋め込み手段によって原データに対
して変形付加データを埋め込むことにより、乗算や関数
式といった計算を行う必要がなく、攻撃耐性が強く良好
な性能を有する付加データを原データに対して簡便に且
つ高速に埋め込むことができる。
【０１０８】また、本発明にかかる付加データ埋め込み
方法は、原データに対して所定の付加データを埋め込む
付加データ埋め込み方法であって、原データと付加デー
タとに対して加算処理を行う加算工程と、原データを所
定の非線形入出力特性に基づいて増幅する第１の増幅工
程と、加算工程にて得られた加算処理後データを所定の
非線形入出力特性に基づいて増幅する第２の増幅工程
と、この第２の増幅工程にて増幅されて得られた増幅後
データと第１の増幅工程にて増幅されて得られた増幅後
原データとの差分をとる差分工程と、付加データが原デ
ータに応じて波形変形されたデータであって差分工程に
て得られた変形付加データを原データに対して埋め込む
埋め込み工程とを備える。
【０１０９】したがって、本発明にかかる付加データ埋
め込み方法は、非線形入出力特性に基づいて付加データ
を原データに応じて波形変形し、原データに対して変形
付加データを埋め込むことにより、乗算や関数式といっ
た計算を行う必要がなく、攻撃耐性が強く良好な性能を
有する付加データを原データに対して簡便に且つ高速に
埋め込むことが可能となる。
【０１１０】さらに、本発明にかかる付加データ埋め込
みプログラムは、原データに対して所定の付加データを
埋め込むコンピュータ読み取り可能な付加データ埋め込
みプログラムであって、原データと付加データとに対し
て加算処理を行う加算処理と、原データを所定の非線形
入出力特性に基づいて増幅する第１の増幅処理と、加算
処理にて得られた加算処理後データを所定の非線形入出
力特性に基づいて増幅する第２の増幅処理と、この第２
の増幅処理にて増幅されて得られた増幅後データと第１
の増幅処理にて増幅されて得られた増幅後原データとの
差分をとる差分処理と、付加データが原データに応じて
波形変形されたデータであって差分処理にて得られた変
形付加データを原データに対して埋め込む埋め込み処理
とを備える。
【０１１１】したがって、本発明にかかる付加データ埋
め込みプログラムは、非線形入出力特性に基づいて付加
データを原データに応じて波形変形し、原データに対し
て変形付加データを埋め込むことにより、乗算や関数式
といった計算を行う必要がなく、攻撃耐性が強く良好な
性能を有する付加データを原データに対して簡便に且つ
高速に埋め込むことを可能とする。
【０１１２】さらにまた、本発明にかかる付加データ埋
め込み装置は、原データに対して所定の付加データを埋
め込む付加データ埋め込み装置であって、原データに対
して所定の変換処理を施す変換手段と、この変換手段に
よって変換されて得られた変換データと付加データとに
対して加算処理を行う加算手段と、変換データを所定の
非線形入出力特性に基づいて増幅する第１の増幅手段
と、加算手段から供給される加算処理後データを所定の
非線形入出力特性に基づいて増幅する第２の増幅手段
と、この第２の増幅手段によって増幅されて得られた増
幅後データと第１の増幅手段によって増幅されて得られ
た増幅後原データとの差分をとる差分手段と、この差分
手段によって得られた変形付加データに対して、変換手
段によって施された変換処理の逆操作である逆変換処理
を施す逆変換手段と、逆変換手段から供給される変形付
加データを原データに対して埋め込む埋め込み手段とを
備える。
【０１１３】したがって、本発明にかかる付加データ埋
め込み装置は、変換手段によって原データに対して所定
の変換処理を施し、非線形入出力特性を有する第１の増
幅手段及び第２の増幅手段を用いて付加データを原デー
タに応じて波形変形し、埋め込み手段によって原データ
に対して変形付加データを埋め込むことにより、乗算や
関数式といった計算を行う必要がなく、攻撃耐性が強く
良好な性能を有する付加データを原データに対して簡便
に且つ高速に埋め込むことができる。
【０１１４】また、本発明にかかる付加データ埋め込み
方法は、原データに対して所定の付加データを埋め込む
付加データ埋め込み方法であって、原データに対して所
定の変換処理を施す変換工程と、この変換工程にて変換
されて得られた変換データと付加データとに対して加算
処理を行う加算工程と、変換データを所定の非線形入出
力特性に基づいて増幅する第１の増幅工程と、加算工程
にて得られた加算処理後データを所定の非線形入出力特
性に基づいて増幅する第２の増幅工程と、この第２の増
幅工程にて増幅されて得られた増幅後データと第１の増
幅工程にて増幅されて得られた増幅後原データとの差分
をとる差分工程と、この差分工程にて得られた変形付加
データに対して、変換工程にて施された変換処理の逆操
作である逆変換処理を施す逆変換工程と、逆変換工程に
て得られた変形付加データを原データに対して埋め込む
埋め込み工程とを備える。
【０１１５】したがって、本発明にかかる付加データ埋
め込み方法は、原データに対して所定の変換処理を施
し、非線形入出力特性に基づいて付加データを原データ
に応じて波形変形し、原データに対して変形付加データ
を埋め込むことにより、乗算や関数式といった計算を行
う必要がなく、攻撃耐性が強く良好な性能を有する付加
データを原データに対して簡便に且つ高速に埋め込むこ
とが可能となる。
【０１１６】さらに、本発明にかかる付加データ埋め込
みプログラムは、原データに対して所定の付加データを
埋め込むコンピュータ読み取り可能な付加データ埋め込
みプログラムであって、原データに対して所定の変換処
理を施す変換処理と、この変換処理にて変換されて得ら
れた変換データと付加データとに対して加算処理を行う
加算処理と、変換データを所定の非線形入出力特性に基
づいて増幅する第１の増幅処理と、加算処理にて得られ
た加算処理後データを所定の非線形入出力特性に基づい
て増幅する第２の増幅処理と、この第２の増幅処理にて
増幅されて得られた増幅後データと第１の増幅処理にて
増幅されて得られた増幅後原データとの差分をとる差分
処理と、この差分処理にて得られた変形付加データに対
して、変換処理にて施された変換処理の逆操作である逆
変換処理を施す逆変換処理と、逆変換処理にて得られた
変形付加データを原データに対して埋め込む埋め込み処
理とを備える。
【０１１７】したがって、本発明にかかる付加データ埋
め込みプログラムは、原データに対して所定の変換処理
を施し、非線形入出力特性に基づいて付加データを原デ
ータに応じて波形変形し、原データに対して変形付加デ
ータを埋め込むことにより、乗算や関数式といった計算
を行う必要がなく、攻撃耐性が強く良好な性能を有する
付加データを原データに対して簡便に且つ高速に埋め込
むことを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態として示す電子透か
し埋め込み装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】同電子透かし埋め込み装置が備える増幅器にお
ける入出力特性曲線を説明する図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態として示す電子透か
し埋め込み装置の構成を説明するブロック図である。
【図４】同電子透かし埋め込み装置の具体例としてのウ
ェーブレット変換を利用した電子透かし埋め込み装置の
構成を説明するブロック図である。
【図５】同電子透かし埋め込み装置における処理対象と
なるウェーブレット係数を説明する図であって、（Ａ）
は、同電子透かし埋め込み装置が備えるウェーブレット
変換器における処理対象となるウェーブレット係数を示
し、（Ｂ）は、同電子透かし埋め込み装置が備えるウェ
ーブレット逆変換器における処理対象となるウェーブレ
ット係数を示す図である。
【図６】同電子透かし埋め込み装置の具体例としてのＤ
ＣＴを利用した電子透かし埋め込み装置の構成を説明す
るブロック図である。
【図７】同電子透かし埋め込み装置における処理対象と
なるＤＣＴ係数を説明する図であって、（Ａ）は、同電
子透かし埋め込み装置が備えるＤＣＴ器における処理対
象となるＤＣＴ係数を示し、（Ｂ）は、同電子透かし埋
め込み装置が備えるＩＤＣＴ器における処理対象となる
ＤＣＴ係数を示す図である。
【図８】同電子透かし埋め込み装置を拡張した具体例と
してのウェーブレット変換を利用した電子透かし埋め込
み装置の構成を説明するブロック図である。
【図９】従来の電子透かし埋め込み装置の構成を説明す
るブロック図である。
【符号の説明】
１０，２０，２０'，２０''，２０''' 電子透かし埋め
込み装置、 １１，２２，２２１，２２２ 加算器、
１２ａ，１２ｂ，２３ａ，２３ｂ，２３ａ１，２３
ｂ１，２３ａ２，２３ｂ２ 増幅器、 １３，２４，２
４１，２４２ 差分器、 １４，２６，２６''' 埋め
込み器、 ２１ 変換器、 ２１'，２１'''ウェーブレ
ット変換器、 ２１'' ＤＣＴ器、 ２５ 逆変換器、
２５'，２５''' ウェーブレット逆変換器、 ２５''
ＩＤＣＴ器
───────────────────────────────────────────────────── 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 7/08 Ｈ０４Ｎ 7/08 Ｚ 7/081 Ｆターム(参考） 5B057 CE05 CE06 CE08 CH01 CH09 CH11 5C063 AB03 AB05 CA23 DA20 DB09 5C076 AA14 AA23 BA06 5J064 AA03 BA16 BB01 BC01 BC08 BC11 BC19 BD03 5J104 AA14

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 原データに対して所定の付加データを埋
    め込む付加データ埋め込み装置であって、 上記原データと上記付加データとに対して加算処理を行
    う加算手段と、 上記原データを所定の非線形入出力特性に基づいて増幅
    する第１の増幅手段と、 上記加算手段から供給される加算処理後データを所定の
    非線形入出力特性に基づいて増幅する第２の増幅手段
    と、 上記第２の増幅手段によって増幅されて得られた増幅後
    データと上記第１の増幅手段によって増幅されて得られ
    た増幅後原データとの差分をとる差分手段と、 上記付加データが上記原データに応じて波形変形された
    データであって上記差分手段から供給される変形付加デ
    ータを上記原データに対して埋め込む埋め込み手段とを
    備えることを特徴とする付加データ埋め込み装置。
  2. 【請求項２】 上記原データ及び上記付加データに対応
    した上記第１の増幅手段及び上記第２の増幅手段のそれ
    ぞれによる増幅値を参照テーブルとして記憶する記憶手
    段を備え、 上記第１の増幅手段及び上記第２の増幅手段は、それぞ
    れ、上記記憶手段に記憶された上記参照テーブルを参照
    して、上記原データ及び上記加算処理後データを増幅す
    ることを特徴とする請求項１記載の付加データ埋め込み
    装置。
  3. 【請求項３】 上記第１の増幅手段及び上記第２の増幅
    手段における入出力特性は、求めようとする上記付加デ
    ータの波形変形式を積分した結果にしたがって設計され
    ることを特徴とする請求項１記載の付加データ埋め込み
    装置。
  4. 【請求項４】 入力されるデータのうち、所定の周波数
    成分を通過する低域通過フィルタ手段を備え、 上記埋め込み手段は、上記第１の増幅手段及び上記第２
    の増幅手段が、それぞれ、２次以上の高次の関数で表さ
    れる非線形入出力特性を有するものである場合には、上
    記差分手段から出力される上記変形付加データのうち、
    上記低域通過フィルタ手段を通過した高次成分が除去さ
    れた変形付加データを上記原データに対して埋め込むこ
    とを特徴とする請求項１記載の付加データ埋め込み装
    置。
  5. 【請求項５】 原データに対して所定の付加データを埋
    め込む付加データ埋め込み方法であって、 上記原データと上記付加データとに対して加算処理を行
    う加算工程と、 上記原データを所定の非線形入出力特性に基づいて増幅
    する第１の増幅工程と、 上記加算工程にて得られた加算処理後データを所定の非
    線形入出力特性に基づいて増幅する第２の増幅工程と、 上記第２の増幅工程にて増幅されて得られた増幅後デー
    タと上記第１の増幅工程にて増幅されて得られた増幅後
    原データとの差分をとる差分工程と、 上記付加データが上記原データに応じて波形変形された
    データであって上記差分工程にて得られた変形付加デー
    タを上記原データに対して埋め込む埋め込み工程とを備
    えることを特徴とする付加データ埋め込み方法。
  6. 【請求項６】 上記原データ及び上記付加データに対応
    した上記第１の増幅工程及び上記第２の増幅工程のそれ
    ぞれにおける増幅値が参照テーブルとして記憶手段に記
    憶されており、 上記第１の増幅工程及び上記第２の増幅工程では、それ
    ぞれ、上記記憶手段に記憶された上記参照テーブルが参
    照されて、上記原データ及び上記加算処理後データが増
    幅されることを特徴とする請求項５記載の付加データ埋
    め込み方法。
  7. 【請求項７】 上記第１の増幅工程及び上記第２の増幅
    工程における入出力特性は、求めようとする上記付加デ
    ータの波形変形式を積分した結果にしたがって設計され
    ることを特徴とする請求項５記載の付加データ埋め込み
    方法。
  8. 【請求項８】 入力されるデータのうち、所定の周波数
    成分を通過する低域通過フィルタ工程を備え、 上記埋め込み工程では、上記第１の増幅工程及び上記第
    ２の増幅工程にて、それぞれ、２次以上の高次の関数で
    表される非線形入出力特性を有する増幅処理が行われる
    場合には、上記差分工程にて得られた上記変形付加デー
    タのうち、上記低域通過フィルタ工程にて通過された高
    次成分が除去された変形付加データが上記原データに対
    して埋め込まれることを特徴とする請求項５記載の付加
    データ埋め込み方法。
  9. 【請求項９】 原データに対して所定の付加データを埋
    め込むコンピュータ読み取り可能な付加データ埋め込み
    プログラムであって、 上記原データと上記付加データとに対して加算処理を行
    う加算処理と、 上記原データを所定の非線形入出力特性に基づいて増幅
    する第１の増幅処理と、 上記加算処理にて得られた加算処理後データを所定の非
    線形入出力特性に基づいて増幅する第２の増幅処理と、 上記第２の増幅処理にて増幅されて得られた増幅後デー
    タと上記第１の増幅処理にて増幅されて得られた増幅後
    原データとの差分をとる差分処理と、 上記付加データが上記原データに応じて波形変形された
    データであって上記差分処理にて得られた変形付加デー
    タを上記原データに対して埋め込む埋め込み処理とを備
    えることを特徴とする付加データ埋め込みプログラム。
  10. 【請求項１０】 上記原データ及び上記付加データに対
    応した上記第１の増幅処理及び上記第２の増幅処理のそ
    れぞれにおける増幅値が参照テーブルとして記憶手段に
    記憶されており、 上記第１の増幅処理及び上記第２の増幅処理では、それ
    ぞれ、上記記憶手段に記憶された上記参照テーブルが参
    照されて、上記原データ及び上記加算処理後データが増
    幅されることを特徴とする請求項９記載の付加データ埋
    め込みプログラム。
  11. 【請求項１１】 上記第１の増幅処理及び上記第２の増
    幅処理における入出力特性は、求めようとする上記付加
    データの波形変形式を積分した結果にしたがって設計さ
    れることを特徴とする請求項９記載の付加データ埋め込
    みプログラム。
  12. 【請求項１２】 入力されるデータのうち、所定の周波
    数成分を通過する低域通過フィルタ処理を備え、 上記埋め込み処理では、上記第１の増幅処理及び上記第
    ２の増幅処理にて、それぞれ、２次以上の高次の関数で
    表される非線形入出力特性を有する増幅処理が行われる
    場合には、上記差分処理にて得られた上記変形付加デー
    タのうち、上記低域通過フィルタ処理にて通過された高
    次成分が除去された変形付加データが上記原データに対
    して埋め込まれることを特徴とする請求項９記載の付加
    データ埋め込みプログラム。
  13. 【請求項１３】 原データに対して所定の付加データを
    埋め込む付加データ埋め込み装置であって、 上記原データに対して所定の変換処理を施す変換手段
    と、 上記変換手段によって変換されて得られた変換データと
    上記付加データとに対して加算処理を行う加算手段と、 上記変換データを所定の非線形入出力特性に基づいて増
    幅する第１の増幅手段と、 上記加算手段から供給される加算処理後データを所定の
    非線形入出力特性に基づいて増幅する第２の増幅手段
    と、 上記第２の増幅手段によって増幅されて得られた増幅後
    データと上記第１の増幅手段によって増幅されて得られ
    た増幅後原データとの差分をとる差分手段と、 上記差分手段によって得られた変形付加データに対し
    て、上記変換手段によって施された変換処理の逆操作で
    ある逆変換処理を施す逆変換手段と、 上記逆変換手段から供給される変形付加データを上記原
    データに対して埋め込む埋め込み手段とを備えることを
    特徴とする付加データ埋め込み装置。
  14. 【請求項１４】 上記変換手段は、時間領域又は空間領
    域で定義される形態の上記原データに対して所定の周波
    数変換を施し、 上記加算手段は、上記変換手段による周波数変換の結果
    得られた周波数係数からなる変換データと、上記変換手
    段での周波数領域で定義される形態の信号である上記付
    加データとに対して加算処理を行うことを特徴とする請
    求項１３記載の付加データ埋め込み装置。
  15. 【請求項１５】 上記変換手段は、上記変換データとし
    て、算出した全ての周波数係数を出力するのではなく、
    特定の周波数係数を選択して出力することを特徴とする
    請求項１４記載の付加データ埋め込み装置。
  16. 【請求項１６】 上記変換手段は、上記原データに対し
    てレベルシフトを施すことを特徴とする請求項１３記載
    の付加データ埋め込み装置。
  17. 【請求項１７】 上記原データ及び上記付加データに対
    応した上記第１の増幅手段及び上記第２の増幅手段のそ
    れぞれによる増幅値を参照テーブルとして記憶する記憶
    手段を備え、 上記第１の増幅手段及び上記第２の増幅手段は、それぞ
    れ、上記記憶手段に記憶された上記参照テーブルを参照
    して、上記原データ及び上記加算処理後データを増幅す
    ることを特徴とする請求項１３記載の付加データ埋め込
    み装置。
  18. 【請求項１８】 上記第１の増幅手段及び上記第２の増
    幅手段における入出力特性は、求めようとする上記付加
    データの波形変形式を積分した結果にしたがって設計さ
    れることを特徴とする請求項１３記載の付加データ埋め
    込み装置。
  19. 【請求項１９】 入力されるデータのうち、所定の周波
    数成分を通過する低域通過フィルタ手段を備え、 上記逆変換手段は、上記第１の増幅手段及び上記第２の
    増幅手段が、それぞれ、２次以上の高次の関数で表され
    る非線形入出力特性を有するものである場合には、上記
    差分手段から出力される上記変形付加データのうち、上
    記低域通過フィルタ手段を通過した高次成分が除去され
    た変形付加データに対して逆変換処理を施すことを特徴
    とする請求項１３記載の付加データ埋め込み装置。
  20. 【請求項２０】 原データに対して所定の付加データを
    埋め込む付加データ埋め込み方法であって、 上記原データに対して所定の変換処理を施す変換工程
    と、 上記変換工程にて変換されて得られた変換データと上記
    付加データとに対して加算処理を行う加算工程と、 上記変換データを所定の非線形入出力特性に基づいて増
    幅する第１の増幅工程と、 上記加算工程にて得られた加算処理後データを所定の非
    線形入出力特性に基づいて増幅する第２の増幅工程と、 上記第２の増幅工程にて増幅されて得られた増幅後デー
    タと上記第１の増幅工程にて増幅されて得られた増幅後
    原データとの差分をとる差分工程と、 上記差分工程にて得られた変形付加データに対して、上
    記変換工程にて施された変換処理の逆操作である逆変換
    処理を施す逆変換工程と、 上記逆変換工程にて得られた変形付加データを上記原デ
    ータに対して埋め込む埋め込み工程とを備えることを特
    徴とする付加データ埋め込み方法。
  21. 【請求項２１】 上記変換工程では、時間領域又は空間
    領域で定義される形態の上記原データに対して所定の周
    波数変換が施され、 上記加算工程では、上記変換工程による周波数変換の結
    果得られた周波数係数からなる変換データと、上記変換
    工程での周波数領域で定義される形態の信号である上記
    付加データとに対して加算処理が行われることを特徴と
    する請求項２０記載の付加データ埋め込み方法。
  22. 【請求項２２】 上記変換工程では、上記変換データと
    して、算出された全ての周波数係数が出力されるのでは
    なく、特定の周波数係数が選択されて出力されることを
    特徴とする請求項２１記載の付加データ埋め込み方法。
  23. 【請求項２３】 上記変換工程では、上記原データに対
    してレベルシフトが施されることを特徴とする請求項２
    ０記載の付加データ埋め込み方法。
  24. 【請求項２４】 上記原データ及び上記付加データに対
    応した上記第１の増幅工程及び上記第２の増幅工程のそ
    れぞれにおける増幅値が参照テーブルとして記憶手段に
    記憶されており、 上記第１の増幅工程及び上記第２の増幅工程では、それ
    ぞれ、上記記憶手段に記憶された上記参照テーブルが参
    照されて、上記原データ及び上記加算処理後データが増
    幅されることを特徴とする請求項２０記載の付加データ
    埋め込み方法。
  25. 【請求項２５】 上記第１の増幅工程及び上記第２の増
    幅工程における入出力特性は、求めようとする上記付加
    データの波形変形式を積分した結果にしたがって設計さ
    れることを特徴とする請求項２０記載の付加データ埋め
    込み方法。
  26. 【請求項２６】 入力されるデータのうち、所定の周波
    数成分を通過する低域通過フィルタ工程を備え、 上記逆変換工程では、上記第１の増幅工程及び上記第２
    の増幅工程にて、それぞれ、２次以上の高次の関数で表
    される非線形入出力特性を有する増幅処理が行われる場
    合には、上記差分工程にて得られた上記変形付加データ
    のうち、上記低域通過フィルタ工程にて通過された高次
    成分が除去された変形付加データに対して逆変換処理が
    施されることを特徴とする請求項２０記載の付加データ
    埋め込み方法。
  27. 【請求項２７】 原データに対して所定の付加データを
    埋め込むコンピュータ読み取り可能な付加データ埋め込
    みプログラムであって、 上記原データに対して所定の変換処理を施す変換処理
    と、 上記変換処理にて変換されて得られた変換データと上記
    付加データとに対して加算処理を行う加算処理と、 上記変換データを所定の非線形入出力特性に基づいて増
    幅する第１の増幅処理と、 上記加算処理にて得られた加算処理後データを所定の非
    線形入出力特性に基づいて増幅する第２の増幅処理と、 上記第２の増幅処理にて増幅されて得られた増幅後デー
    タと上記第１の増幅処理にて増幅されて得られた増幅後
    原データとの差分をとる差分処理と、 上記差分処理にて得られた変形付加データに対して、上
    記変換処理にて施された変換処理の逆操作である逆変換
    処理を施す逆変換処理と、 上記逆変換処理にて得られた変形付加データを上記原デ
    ータに対して埋め込む埋め込み処理とを備えることを特
    徴とする付加データ埋め込みプログラム。
  28. 【請求項２８】 上記変換処理では、時間領域又は空間
    領域で定義される形態の上記原データに対して所定の周
    波数変換が施され、 上記加算処理では、上記変換処理による周波数変換の結
    果得られた周波数係数からなる変換データと、上記変換
    処理での周波数領域で定義される形態の信号である上記
    付加データとに対して加算処理が行われることを特徴と
    する請求項２７記載の付加データ埋め込みプログラム。
  29. 【請求項２９】 上記変換処理では、上記変換データと
    して、算出された全ての周波数係数が出力されるのでは
    なく、特定の周波数係数が選択されて出力されることを
    特徴とする請求項２８記載の付加データ埋め込みプログ
    ラム。
  30. 【請求項３０】 上記変換処理では、上記原データに対
    してレベルシフトが施されることを特徴とする請求項２
    ７記載の付加データ埋め込みプログラム。
  31. 【請求項３１】 上記原データ及び上記付加データに対
    応した上記第１の増幅処理及び上記第２の増幅処理のそ
    れぞれにおける増幅値が参照テーブルとして記憶手段に
    記憶されており、 上記第１の増幅処理及び上記第２の増幅処理では、それ
    ぞれ、上記記憶手段に記憶された上記参照テーブルが参
    照されて、上記原データ及び上記加算処理後データが増
    幅されることを特徴とする請求項２７記載の付加データ
    埋め込みプログラム。
  32. 【請求項３２】 上記第１の増幅処理及び上記第２の増
    幅処理における入出力特性は、求めようとする上記付加
    データの波形変形式を積分した結果にしたがって設計さ
    れることを特徴とする請求項２７記載の付加データ埋め
    込みプログラム。
  33. 【請求項３３】 入力されるデータのうち、所定の周波
    数成分を通過する低域通過フィルタ処理を備え、 上記逆変換処理では、上記第１の増幅処理及び上記第２
    の増幅処理にて、それぞれ、２次以上の高次の関数で表
    される非線形入出力特性を有する増幅処理が行われる場
    合には、上記差分処理にて得られた上記変形付加データ
    のうち、上記低域通過フィルタ処理にて通過された高次
    成分が除去された変形付加データに対して逆変換処理が
    施されることを特徴とする請求項２７記載の付加データ
    埋め込みプログラム。
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