JP2005117406A - System and method for detecting electronic watermark, and system and method for providing information - Google Patents

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JP2005117406A JP2003349585A JP2003349585A JP2005117406A JP 2005117406 A JP2005117406 A JP 2005117406A JP 2003349585 A JP2003349585 A JP 2003349585A JP 2003349585 A JP2003349585 A JP 2003349585A JP 2005117406 A JP2005117406 A JP 2005117406A
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Isao Shinohara
勲 篠原
Ayumi Harada
歩美 原田
Masahiro Harumoto
昌宏 春本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the confidentiality of data transmitted to a server from a portable information terminal by reducing the amount of the data transmitted to the server from the portable information terminal while suppressing the amount of operations performed by the portable information terminal low. <P>SOLUTION: An electronic watermark detection system is provided with an imaging means for reading an image with an electronic watermark embedded therein, a first processing means for performing first processing for compressing the image in processing for detecting the electronic watermark from the image read by the imaging means to generate compressed image information, and a second processing means for using the compressed image information to perform second processing in the processing for detecting the electronic watermark from the image read by the imaging means. The imaging means and the first processing means are provided in the portable information terminal, and the second processing means is provided in the server. In addition, the first processing further includes processing for enhancing the confidentiality of the image information. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子透かしが挿入された画像データから電子透かしを検出する電子透かし検出システム及び電子透かし検出方法並びに検出された電子透かしを用いて情報を提供する情報提供システム及び情報提供方法に関する。   The present invention relates to a digital watermark detection system and a digital watermark detection method for detecting a digital watermark from image data in which the digital watermark is inserted, and an information providing system and information providing method for providing information using the detected digital watermark.

近年、画像データの電子透かしを挿入する技術が開発され、著作権等を有する者等を特定する情報、著作物等の利用を許諾する場合の利用方法及び条件に関する情報等を電子透かしの形態で画像データに挿入することが実用化されてきている。   In recent years, a technique for inserting a digital watermark of image data has been developed, and information for identifying a person who has a copyright, etc., information on usage methods and conditions for permitting the use of a copyrighted work, etc. in the form of a digital watermark. Insertion into image data has been put into practical use.

通常は電子透かしは電子データの形態で挿入され、検出されるが、印刷にも対応した電子透かしも登場してきている。これは、電子透かしが挿入された画像データが印刷された場合であっても、印刷された画像データから電子透かしを検出できるようにしたものである。   Normally, a digital watermark is inserted and detected in the form of electronic data, but a digital watermark corresponding to printing has also appeared. This makes it possible to detect a digital watermark from the printed image data even when the image data into which the digital watermark is inserted is printed.

本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
特開2002−259249号公報 特開2003−134326号公報 特開2002−232675号公報
Prior art documents related to the present invention include the following.
JP 2002-259249 A JP 2003-134326 A JP 2002-232675 A

また、未公開であるが、本願発明の出願人は、本願発明に関連する出願として特願2002−165628及び特願2003−275398を出願している。   Although not disclosed, the applicant of the present invention has filed Japanese Patent Application Nos. 2002-165628 and 2003-275398 as applications related to the present invention.

ところが、従来ある印刷にも対応した電子透かしは、スキャナを用いて印刷物を読み取ることを前提としている。このような前提のもとでは、読み取られた画像の縮尺は予め知られており、画像が回転していることはない。また、スキャナは600dpi、1200dpi程度の高解像度を有するので高周波成分に埋め込まれている電子透かしを検出することができる。更に、カメラで読み取る場合と異なり手振れが生ずる場合もない。更に、スキャナにより一定の光源により画像が照射されるので、信号対雑音比、コントラストもよい。   However, the digital watermark corresponding to conventional printing is premised on reading a printed matter using a scanner. Under such a premise, the scale of the read image is known in advance, and the image is never rotated. Further, since the scanner has a high resolution of about 600 dpi and 1200 dpi, it can detect a digital watermark embedded in a high frequency component. Further, unlike the case of reading with a camera, there is no case of camera shake. Further, since the image is emitted from the scanner with a constant light source, the signal-to-noise ratio and the contrast are good.

一方、近年カメラを内蔵し、電子メール機能及びWWW(World Wide Web)ブラウザ機能を有する携帯情報端末が普及してきている。このような携帯情報端末のカメラで電子透かしが挿入された画像を読み取り、携帯情報端末からそのような画像を電子メールの添付ファイル又はホームページのフォーム情報として送れば、WWWサーバ側は電子透かしを検出し、それに基づいてデータベースから情報を検索し、携帯情報端末はWWWサーバ、メールサーバ等からその様な情報の提供等の様々なサービスを受けることができる。   On the other hand, in recent years, portable information terminals having a built-in camera and having an electronic mail function and a WWW (World Wide Web) browser function have become widespread. If an image with a digital watermark inserted is read by the camera of such a portable information terminal, and the image is sent from the portable information terminal as an email attachment or form information on a homepage, the WWW server detects the digital watermark. Based on this, information is retrieved from the database, and the portable information terminal can receive various services such as provision of such information from a WWW server, a mail server, or the like.

従って、携帯情報端末の内蔵カメラ等で読み取った画像から電子透かしを検出することを可能とする電子透かし挿入方法及びその装置並びに電子透かし検出方法及びその装置の登場が望まれている。   Therefore, the advent of a digital watermark insertion method and apparatus and a digital watermark detection method and apparatus capable of detecting a digital watermark from an image read by a built-in camera or the like of a portable information terminal is desired.

しかしながら、携帯情報端末の内蔵カメラ等で読み取った画像は、画像とカメラの間の距離等が変動要因となり、縮尺が不定である。また、携帯情報端末の内蔵カメラ等で読み取った画像は、画像とカメラの間の相対回転角等が変動要因となり、少なからず回転している場合が多い。更に、携帯情報端末の内蔵カメラで読み取った画像は、解像度が低い。例えば、3cm×4cmの画像を600dpiのスキャナで読み取った場合の画素数は、67万、1200dpiのスキャナで読み取った場合の画素数は、268万であるのに対し、現在普及している携帯情報端末の内蔵カメラの画素数は30万程度であることより明らかである。更に、携帯情報端末の内蔵カメラ等で読み取った画像は、手振れが生じている場合がある。更に、携帯情報端末の内蔵カメラ等で読み取った画像は、一般の外光のもとで読み取られるので、信号対雑音比及びコントラストが十分でない場合が多い。   However, the scale of an image read by a built-in camera or the like of the portable information terminal is indefinite because the distance between the image and the camera is a variable factor. In addition, an image read by a built-in camera or the like of a portable information terminal is often rotated not a little because of a variation factor such as a relative rotation angle between the image and the camera. Furthermore, the resolution of the image read by the built-in camera of the portable information terminal is low. For example, the number of pixels when a 3 cm × 4 cm image is read by a 600 dpi scanner is 670,000, and the number of pixels when it is read by a 1200 dpi scanner is 2.68 million. It is clear from the fact that the number of pixels of the built-in camera of the terminal is about 300,000. Further, an image read by a built-in camera or the like of the portable information terminal may have a camera shake. Furthermore, since an image read by a built-in camera or the like of a portable information terminal is read under general external light, the signal-to-noise ratio and contrast are often insufficient.

そこで、本発明は、縮尺が不定であり、回転していて、解像度が低く、手振れが生じていて、信号対雑音比が悪く、コントラストも悪い画像であっても電子透かしの形態で埋め込まれたデータを安定して検出することを可能とするロバストな電子透かし検出装置及びその方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has an indefinite scale, is rotated, has a low resolution, has shakes, has a poor signal-to-noise ratio, and has a poor contrast. An object of the present invention is to provide a robust digital watermark detection apparatus and method capable of stably detecting data.

また、電子透かしの検出を全てサーバで行うこととすると、電子透かしが埋め込まれた画像データを全て送信しなければならない。画像データが圧縮されているとしても、画像データの容量は多く、通信時間も通信費も無視できる程度にはならない。ことに、ユーザが頻繁に情報提供を受けたい場合には、総和の通信時間はかなり長くなり、総和の通信費はかなりの額になる。そこで、電子透かしの検出を携帯情報端末に行わせ、検出された電子透かしのみをサーバに送信することも考えられる。しかし、電子透かしの検出のための処理は複雑であり、多量の演算を要する。そして、携帯情報端末は多量の演算を高速に行うことができない。従って、電子透かしの検出のための多量の演算を携帯情報端末に行わせることはできない。   Further, if all detection of digital watermarks is performed by the server, all image data in which the digital watermarks are embedded must be transmitted. Even if the image data is compressed, the volume of the image data is large, and the communication time and communication cost are not negligible. In particular, if the user wants to receive information frequently, the total communication time is considerably long, and the total communication cost is considerable. Therefore, it is conceivable that the digital information is detected by the portable information terminal and only the detected digital watermark is transmitted to the server. However, processing for detecting a digital watermark is complicated and requires a large amount of computation. And a portable information terminal cannot perform a lot of calculations at high speed. Accordingly, it is impossible to cause the portable information terminal to perform a large amount of computation for detecting the digital watermark.

また、特許文献3の発明は、電子透かし検出方法が不正者に知られると、不正者は電子透かし検出方法を基に電子透かし生成方法を知り、その電子透かし生成方法を用いて、電子透かしの消去や改竄を行う危険があることの対策として、電子透かし検出方法が不正者に知られないようにするために、電子透かし検出方法のうち秘匿処理をサーバで行うようにしたものである。しかし、特許文献3の発明は、携帯情報端末からサーバへ送信するデータ量の削減及び携帯情報端末からサーバへ送信するデータ自体の秘匿性を図ったものではない。   In the invention of Patent Document 3, when an electronic watermark detection method is known to an unauthorized person, the unauthorized person knows the electronic watermark generation method based on the electronic watermark detection method, and uses the electronic watermark generation method to As a countermeasure against the risk of erasure or tampering, the server performs confidential processing in the digital watermark detection method in order to prevent unauthorized persons from knowing the digital watermark detection method. However, the invention of Patent Document 3 is not intended to reduce the amount of data transmitted from the portable information terminal to the server and to conceal the data itself transmitted from the portable information terminal to the server.

そこで、本発明は、携帯情報端末で行う演算の量を低く抑えたまま、携帯情報端末からサーバに送信するデータの量を削減することを可能とする電子透かし検出システム及びその方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a digital watermark detection system and method capable of reducing the amount of data transmitted from the portable information terminal to the server while keeping the amount of computation performed by the portable information terminal low. With the goal.

また、本発明は、携帯情報端末からサーバに送信するデータの秘匿性を高めることを可能とする電子透かし検出システム及びその方法を提供することを目的とする。   It is another object of the present invention to provide a digital watermark detection system and method capable of enhancing the confidentiality of data transmitted from a portable information terminal to a server.

本発明によれば、電子透かしが埋め込まれた画像を読み取る撮像手段と、前記撮像手段により読み取られた前記画像から前記電子透かしを検出するための処理のうちの前記画像を圧縮するための第1の処理を行い、圧縮された画像情報を生成する第1の処理手段と、前記圧縮された画像情報を用いて、前記撮像手段により読み取られた前記画像から前記電子透かしを検出するための前記処理のうちの第2の処理を行う第2の処理手段と、を備え、前記撮像手段と前記第1の処理手段は、携帯情報端末に備わり、前記第2の処理手段は、サーバに備わることを特徴とする電子透かし検出システムが提供される。   According to the present invention, a first imaging unit for compressing the image of the imaging unit for reading the image in which the digital watermark is embedded and the process for detecting the digital watermark from the image read by the imaging unit. First processing means for generating compressed image information, and the processing for detecting the digital watermark from the image read by the imaging means using the compressed image information A second processing means for performing a second processing of the information processing apparatus, wherein the imaging means and the first processing means are provided in a portable information terminal, and the second processing means is provided in a server. A featured watermark detection system is provided.

上記の電子透かし検出システムにおいて、前記第1の処理は、画像データの二値化であってもよい。   In the above digital watermark detection system, the first process may be binarization of image data.

上記の電子透かし検出システムにおいて、前記第1の処理は、更に、前記画像情報の秘匿性を高める処理を含んでいてもよい。   In the above-described digital watermark detection system, the first process may further include a process for improving the confidentiality of the image information.

上記の電子透かし検出システムにおいて、前記画像情報の秘匿性を高める処理は、データの並び替え又はデータの暗号化であってもよい。   In the above-described digital watermark detection system, the process for increasing the confidentiality of the image information may be data rearrangement or data encryption.

上記の電子透かし検出システムにおいて、前記第2の処理手段は、前記画像を複数のブロックに分割する手段と、各前記ブロックのデータを空間領域から周波数領域に変換することにより、又はその変換をしてから、各前記ブロックの各周波数成分の振幅を得る手段と、各周波数成分の前記振幅をブロック間で加算することにより、各周波数毎の総和振幅を得る手段と、前記周波数領域において、前記総和振幅のうち前記画像の拡大縮小率を検出するための非ゼロ周波数成分に対応したものを検出することにより、前記画像の拡大縮小率を検出する手段と、前記周波数領域において、前記総和振幅のうち前記画像の回転角を検出するための非ゼロ周波数成分に対応したものを検出することにより、前記画像の回転角を検出する手段と、前記拡大縮小率及び前記回転角により周波数領域における位置が補正された前記総和振幅であって第1の所定数の候補位置にあるもののうち、これらの間で相対的に大きな値を示す前記第1の所定数より少ない第2の所定数の総和振幅の位置の組み合わせを基に、挿入されている電子透かしを検出する手段と、を備えていてもよい。   In the above-described digital watermark detection system, the second processing means converts or converts the data of each block from a spatial domain to a frequency domain, and a means for dividing the image into a plurality of blocks. Then, means for obtaining the amplitude of each frequency component of each block, means for obtaining the sum amplitude for each frequency by adding the amplitude of each frequency component between the blocks, and the sum in the frequency domain Means for detecting an enlargement / reduction ratio of the image by detecting an amplitude corresponding to a non-zero frequency component for detecting the enlargement / reduction ratio of the image, and in the frequency domain, Means for detecting the rotation angle of the image by detecting an object corresponding to a non-zero frequency component for detecting the rotation angle of the image; The first predetermined value indicating a relatively large value among the total amplitude, which is corrected in position in the frequency domain by the reduction ratio and the rotation angle, and is in the first predetermined number of candidate positions. Means for detecting a digital watermark inserted based on a combination of positions of a second predetermined number of total amplitudes less than the number.

上記の電子透かし検出システムにおいて、前記第2の処理手段は、画像をブロックに分割する手段と、各前記ブロックのデータを空間領域から周波数領域に変換する手段と、各周波数成分のベクトル振幅をブロック間でベクトル加算してベクトル和を得る手段と、各周波数成分の前記ベクトル和の振幅を得る手段と、前記周波数領域において、前記振幅のうち前記画像の拡大縮小率を検出するための非ゼロ周波数成分に対応したものを検出することにより、前記画像の拡大縮小率を検出する手段と、前記周波数領域において、前記振幅のうち前記画像の回転角を検出するための非ゼロ周波数成分に対応したものを検出することにより、前記画像の回転角を検出する手段と、前記拡大縮小率及び前記回転角により周波数領域における位置が補正された前記振幅であって第1の所定数の候補位置にあるもののうち、これらの間で相対的に大きな値を示す前記第1の所定数より少ない第2の所定数の振幅の位置の組み合わせを基に挿入されている電子透かしを検出する手段と、を備えていてもよい。   In the above digital watermark detection system, the second processing means includes means for dividing an image into blocks, means for converting the data of each block from a spatial domain to a frequency domain, and blocks vector amplitudes of each frequency component. A means for obtaining a vector sum by vector addition between; a means for obtaining an amplitude of the vector sum of each frequency component; and a non-zero frequency for detecting an enlargement / reduction ratio of the image of the amplitude in the frequency domain Means for detecting an enlargement / reduction ratio of the image by detecting a component corresponding to the component, and corresponding to a non-zero frequency component for detecting the rotation angle of the image in the frequency domain in the frequency domain Detecting the rotation angle of the image, and correcting the position in the frequency domain by the enlargement / reduction ratio and the rotation angle. Combination of positions having a second predetermined number of amplitudes smaller than the first predetermined number and having a relatively large value among the determined amplitudes at the first predetermined number of candidate positions And a means for detecting a digital watermark inserted based on.

上記の電子透かし検出システムにおいて、前記画像の拡大縮小率を検出するための非ゼロの周波数成分は、生成時に前記周波数領域における第1の半径の領域内に生成されたものであり、前記画像の回転角を検出するための非ゼロの周波数成分は、生成時に前記第1の半径と所定の比例関係にある第2の半径の領域内に生成されたものであり、前記第1の所定数の候補位置は、前記第1の半径と前記所定の比例関係とは異なる所定の比例関係にある半径の1又は複数の領域内のものであってもよい。   In the above digital watermark detection system, the non-zero frequency component for detecting the enlargement / reduction ratio of the image is generated in the first radius region in the frequency region at the time of generation. The non-zero frequency component for detecting the rotation angle is generated in the region of the second radius having a predetermined proportional relationship with the first radius at the time of generation, and the first predetermined number of the frequency components are detected. The candidate position may be in one or a plurality of regions of a radius having a predetermined proportional relationship different from the first proportional relationship with the first radius.

上記の電子透かし検出システムにおいて、前記画像の拡大縮小率を検出するための非ゼロの周波数成分は、前記画像の回転角を検出するための非ゼロの周波数成分を兼ねていてもよい。   In the above digital watermark detection system, the non-zero frequency component for detecting the enlargement / reduction ratio of the image may also serve as the non-zero frequency component for detecting the rotation angle of the image.

上記の電子透かし検出システムにおいて、前記画像の拡大縮小率を検出するための非ゼロの周波数成分は、生成時に前記周波数領域における第1の半径の領域に生成されたものであり、前記第1の所定数の候補位置は、前記第1の半径と所定の比例関係にある半径の1又は複数の領域内のものであってもよい。   In the above digital watermark detection system, the non-zero frequency component for detecting the enlargement / reduction ratio of the image is generated in the first radius region in the frequency region at the time of generation, and the first The predetermined number of candidate positions may be in one or a plurality of regions having a radius that is in a predetermined proportional relationship with the first radius.

上記の電子透かし検出システムにおいて、前記第1の半径は、前記周波数領域において、中間周波数に相当するものであってもよい。   In the digital watermark detection system, the first radius may correspond to an intermediate frequency in the frequency domain.

本発明によれば、上記の電子透かし検出システムと、前記検出された電子透かしに対応する情報を検索する手段と、前記検索された情報を前記携帯情報端末に送信する手段と、を備えることを特徴とする情報提供システムが提供される。   According to the present invention, the electronic watermark detection system described above, means for searching for information corresponding to the detected digital watermark, and means for transmitting the searched information to the portable information terminal are provided. A characteristic information providing system is provided.

本発明によれば、携帯情報端末からサーバに送信するべきデータの量を削減することができるので、通信費及び通信時間を削減することができる。また、データ圧縮が二値化処理であるので、携帯情報端末の演算能力が低い場合であっても、データ圧縮がさほどの負荷とならない。更に、秘匿化処理を行ったデータを携帯情報端末からサーバに送信するので、データが傍受されても、データが不正に利用されることがない。   According to the present invention, since the amount of data to be transmitted from the portable information terminal to the server can be reduced, the communication cost and the communication time can be reduced. Moreover, since data compression is a binarization process, even if the computing capability of the portable information terminal is low, data compression does not become a significant load. Furthermore, since the data subjected to the concealment process is transmitted from the portable information terminal to the server, even if the data is intercepted, the data is not used illegally.

また、本発明によれば、電子透かし挿入装置で拡大縮小率検出用パターンを画像に挿入し、電子透かし検出装置で、拡大縮尺率検出用パターンを用いて拡大縮小率を補正するので、画像の縮尺が不定であっても電子透かしの形態で埋め込まれたデータを安定して検出することができる。   Further, according to the present invention, the enlargement / reduction ratio detection pattern is inserted into the image by the digital watermark insertion apparatus, and the enlargement / reduction ratio is corrected by using the enlargement scale ratio detection pattern by the digital watermark detection apparatus. Even if the scale is indefinite, data embedded in the form of a digital watermark can be detected stably.

更に、本発明によれば、電子透かし挿入装置で回転角検出用パターンを画像に挿入し、電子透かし検出装置で、回転角検出用パターンを用いて回転角を補正するので、画像が回転していても電子透かしの形態で埋め込まれたデータを安定して検出することができる。   Furthermore, according to the present invention, the rotation angle detection pattern is inserted into the image by the digital watermark insertion device, and the rotation angle is corrected by using the rotation angle detection pattern by the digital watermark detection device, so that the image is rotated. However, it is possible to stably detect data embedded in the form of a digital watermark.

更に、本発明によれば、電子透かし検出装置で複素数の周波数成分ではなく周波数成分の振幅により電子透かしを検出しているので、手振れが生じた画像でも電子透かしの形態で埋め込まれたデータを安定して検出することができる。   Furthermore, according to the present invention, since the digital watermark is detected by the amplitude of the frequency component, not the complex frequency component, by the digital watermark detection device, the data embedded in the form of the digital watermark can be stabilized even in the case of an image with a camera shake. Can be detected.

更に、本発明によれば、第1の所定数の候補位置のうちデータにより相互に組み合わされる位置であって第1の所定数より少ない第2の所定数の周波数成分を非ゼロとするので、信号対雑音比が悪く、コントラストも悪い画像であっても電子形態の形態で埋め込まれたデータを安定して検出することができる。   Furthermore, according to the present invention, the second predetermined number of frequency components that are less than the first predetermined number and are non-zero in the first predetermined number of candidate positions that are mutually combined by the data, Even an image with a low signal-to-noise ratio and a low contrast can stably detect data embedded in an electronic form.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[実施形態1]
図1は、本発明の実施形態1による電子透かし挿入装置の構成を示すブロック図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a digital watermark insertion apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

図1を参照すると、本実施形態による電子透かし挿入装置は、拡大縮小検出用パターン生成部101、回転角検出用パターン生成部102、データ保持部103、データパターン生成部104、合成部105、逆離散フーリエ変換部106、二値化部107及び加算部(又は減算部)108を備える。   Referring to FIG. 1, the digital watermark insertion apparatus according to the present embodiment includes an enlargement / reduction detection pattern generation unit 101, a rotation angle detection pattern generation unit 102, a data holding unit 103, a data pattern generation unit 104, a synthesis unit 105, and an inverse. A discrete Fourier transform unit 106, a binarization unit 107, and an addition unit (or subtraction unit) 108 are provided.

拡大縮小率検出用パターン生成部101は、電子透かし検出装置で、入力した画像の拡大縮小率を検出するための周波数領域における拡大縮小率用パターンを生成する。   The enlargement / reduction ratio detection pattern generation unit 101 is an electronic watermark detection apparatus that generates an enlargement / reduction ratio pattern in the frequency domain for detecting the enlargement / reduction ratio of the input image.

拡大縮小率パターンの例を図2に示す。図2を参照すると、拡大縮小率検出用パターンは、周波数領域において図2に示す円のうちの最外周の円上に均等に分布する24個の点のうちの20個の点より成る。なお、24個の点のうちの全ての点より成る拡大縮小率検出用パターンを生成しても良い。拡大縮小率検出用パターンの各点を、実数部の振幅が非ゼロであり、虚数部の振幅がゼロの非ゼロ周波数成分とし、拡大縮小率検出用パターンの非ゼロ周波数成分を周波数領域において点対称分布とすることにより、拡大縮小率検出用パターンを逆離散フーリエ変換したときに虚数部が発生しないようにしている。この条件は、後述する回転角検出用パターン及びデータパターンにおいても満たされている。また、拡大縮小率検出用パターンを成す非ゼロ周波数成分の周波数領域における分布は、点対称であるのみならず、左右対称且つ上下対称である。また、この最外周の円の半径は、設定した周波数領域の最大周波数を高周波数としたときの中間周波数に対応する。これは、高周波数に拡大縮小率検出用パターンを設定すると検出精度が良くなる一方で、カメラで画像が小さく撮影されたときにも拡大縮小率検出用パターンの周波数がナイキスト周波数を越えないようにマージンを設けておかなくてはならないからである。例えば、片側周波数の最大周波数が1024[サイクル/単位長さ]であれば、この最外周の円の半径を64〜512[サイクル/単位長さ]のうちのいずれかの周波数に相当する値にする。ここで、単位長さとは、逆離散フーリエ変換のブロックの一辺の長さである。   An example of the enlargement / reduction ratio pattern is shown in FIG. Referring to FIG. 2, the enlargement / reduction ratio detection pattern is composed of 20 points out of 24 points evenly distributed on the outermost circle of the circles shown in FIG. 2 in the frequency domain. Note that an enlargement / reduction rate detection pattern including all of the 24 points may be generated. Each point of the enlargement / reduction ratio detection pattern is a non-zero frequency component with a non-zero real part amplitude and an imaginary part amplitude of zero, and the non-zero frequency component of the enlargement / reduction ratio detection pattern is a point in the frequency domain. By adopting a symmetric distribution, an imaginary part is prevented from being generated when an inverse discrete Fourier transform is performed on the enlargement / reduction ratio detection pattern. This condition is also satisfied in a rotation angle detection pattern and a data pattern described later. In addition, the distribution in the frequency domain of the non-zero frequency components forming the enlargement / reduction ratio detection pattern is not only point-symmetric but also bilaterally symmetric and vertically symmetric. The radius of the outermost circle corresponds to an intermediate frequency when the maximum frequency in the set frequency region is set to a high frequency. This is because when the enlargement / reduction rate detection pattern is set to a high frequency, the detection accuracy is improved, but the enlargement / reduction rate detection pattern frequency does not exceed the Nyquist frequency even when an image is taken small by the camera. This is because a margin must be provided. For example, if the maximum frequency of the one-side frequency is 1024 [cycle / unit length], the radius of the outermost circle is set to a value corresponding to any frequency of 64 to 512 [cycle / unit length]. To do. Here, the unit length is the length of one side of the inverse discrete Fourier transform block.

回転角検出用パターン生成部102は、電子透かし検出装置で、入力した画像の回転角を検出するための周波数領域における回転角検出用パターンを生成する。   The rotation angle detection pattern generation unit 102 generates a rotation angle detection pattern in the frequency domain for detecting the rotation angle of the input image by the digital watermark detection apparatus.

回転角検出用パターンの例を図3に示す。図3を参照すると、回転角検出用パターンは、周波数領域において、図3に示す円のうちの最外周の円の1つ内側の円上に均等に分布する24個の点のうち10個の点より成る。なお、回転角検出用パターンは、10以外の数の点より構成されていても良い。回転角検出用パターンを成す非ゼロ周波数成分の周波数領域における分布は左右非対称かつ上下非対称とする。すなわち、回転角検出用パターンを成す非ゼロ周波数成分の周波数領域における分布は、回転が検出できるように、偏りをもったものである。なお、回転角検出用パターンを設定する円周を拡大縮小率検出用パターンを設定する円周の内側のものとしたが、外側のものとしてもよい。   An example of the rotation angle detection pattern is shown in FIG. Referring to FIG. 3, the rotation angle detection pattern includes 10 out of 24 points that are evenly distributed on one inner circle of the outermost circle of the circles shown in FIG. 3 in the frequency domain. Consists of points. The rotation angle detection pattern may be composed of a number other than ten. The distribution of the non-zero frequency components forming the rotation angle detection pattern in the frequency domain is left-right asymmetric and up-down asymmetric. That is, the distribution of the non-zero frequency components forming the rotation angle detection pattern in the frequency domain is biased so that rotation can be detected. Although the circumference for setting the rotation angle detection pattern is set to the inside of the circumference for setting the enlargement / reduction ratio detection pattern, it may be set to the outside.

データ保持部103は、画像に電子透かしの形態で埋め込みたいデータを保持する。   The data holding unit 103 holds data to be embedded in the image in the form of a digital watermark.

データパターン生成部104は、データ保持部が保持するデータの値に応じたデータパターンを生成する。   The data pattern generation unit 104 generates a data pattern corresponding to the data value held by the data holding unit.

データパターンは、図4、5及び6に示すパターンを全て加算したものである。説明のために図4、5及び6に分割して記載している。図4にデータパターンのうち最外周の円周上に分布する部分、図5にデータパターンのうち中央の円周上に分布する部分、図6にデータパターンのうち最内周の円周上に分布する部分を示す。データパターンのうち最外周の部分は、周波数領域において、当該円周上に均等に分布する20個の点のうち10個の点より成る。これらの10個の点は等振幅の非ゼロの周波数成分である。データパターンの3つの部分(最外周の部分、中央の円周の部分及び最内周の部分)のうちの最外周の部分を成す非ゼロ周波数成分の数10は不変であり、挿入すべきデータの値に応じて10個の非ゼロ周波数成分の分布を変える。10個の非ゼロ周波数成分は点対称に分布しているので、実際には、データの値に応じて、10個の候補位置のうち5個の位置に非ゼロ周波数成分を設定する自由度をもって10個の点の位置が決定されることとなる。従って、最外周の部分で105=252種類のデータを表すことが可能となる。10個の候補位置のうち他の数ではなく5個の位置に非ゼロ周波数成分を設定することとしたのは、組み合わせの数が最大となるからである。データパターンのうち中央の円周の部分は、周波数領域において、当該円周上に均等に分布する12個の点のうち6個の点より成る。これらの6個の点は等振幅の非ゼロの周波数成分である。データパターンの3つの部分(最外周の部分、中央の円周の部分及び最内周の部分)のうちの中央の円周の部分を成す非ゼロ周波数成分の数6は不変であり、データの値に応じて6個の非ゼロ周波数成分の分布を変える。6個の非ゼロ周波数成分は点対称に分布しているので、実際には、挿入すべきデータの値に応じて、6個の候補位置のうち3個の位置に非ゼロ周波数成分を設定する自由度をもって6個の点の位置が決定されることとなる。従って、中央の円周の部分で63=20種類のデータを表すことが可能となる。6個の候補位置のうち他の数ではなく3個の位置に非ゼロ周波数成分を設定することとしたのは、組み合わせの数が最大となるからである。データパターンのうち最内周の部分は、周波数領域において、当該円周上に均等に分布する4個の点のうち2個の点より成る。これらの2個の点は等振幅の非ゼロの周波数成分である。データパターンの3つの部分(最外周の部分、中央の円周の部分及び最内周の部分)のうちの最内周の部分を成す非ゼロ周波数成分の数2は不変であり、挿入すべきデータの値に応じて2個の非ゼロ周波数成分の分布を変える。2個の非ゼロ周波数成分は点対称に分布しているので、実際には、データの値に応じて、2個の候補位置のうち1個の位置に非ゼロ周波数成分を設定する自由度をもって2個の点の位置が決定されることとなる。従って、最内周の円周の部分で21=2種類のデータを表すことが可能となる。 The data pattern is obtained by adding all the patterns shown in FIGS. For the purpose of explanation, it is divided into FIGS. FIG. 4 shows a portion of the data pattern distributed on the outermost circumference, FIG. 5 shows a portion of the data pattern distributed on the center circumference, and FIG. 6 shows a data pattern on the innermost circumference. The distributed part is shown. The outermost part of the data pattern is composed of 10 points out of 20 points evenly distributed on the circumference in the frequency domain. These ten points are non-zero frequency components of equal amplitude. Of the three parts of the data pattern (the outermost part, the central circumferential part, and the innermost part), the number of non-zero frequency components forming the outermost part is unchanged, and the data to be inserted The distribution of 10 non-zero frequency components is changed according to the value of. Since the ten non-zero frequency components are distributed point-symmetrically, in practice, according to the data value, the degree of freedom to set the non-zero frequency components at five positions out of the ten candidate positions. The position of 10 points will be determined. Therefore, 10 C 5 = 252 types of data can be expressed in the outermost part. The reason why non-zero frequency components are set in five positions out of the ten candidate positions is that the number of combinations is maximized. The central circumferential portion of the data pattern is composed of 6 points out of 12 points evenly distributed on the circumference in the frequency domain. These six points are equal amplitude non-zero frequency components. Of the three parts of the data pattern (the outermost part, the central circumferential part, and the innermost circumferential part), the number of non-zero frequency components constituting the central circumferential part 6 is invariant. The distribution of the six non-zero frequency components is changed according to the value. Since the six non-zero frequency components are distributed point-symmetrically, actually, the non-zero frequency components are set at three positions among the six candidate positions in accordance with the value of the data to be inserted. The positions of six points are determined with a degree of freedom. Therefore, 6 C 3 = 20 types of data can be represented in the central circumferential portion. The reason why non-zero frequency components are set in three positions instead of other numbers among the six candidate positions is that the number of combinations is maximized. The innermost part of the data pattern is composed of two points out of four points distributed evenly on the circumference in the frequency domain. These two points are non-zero frequency components of equal amplitude. Of the three parts of the data pattern (the outermost part, the central circumferential part and the innermost part), the number 2 of non-zero frequency components forming the innermost part is invariant and should be inserted. The distribution of the two non-zero frequency components is changed according to the data value. Since the two non-zero frequency components are distributed point-symmetrically, in practice, according to the data value, there is a degree of freedom to set the non-zero frequency component at one of the two candidate positions. The positions of the two points will be determined. Therefore, 2 C 1 = 2 types of data can be represented by the innermost circumference.

最外周の円の部分で252種類、中央の部分の円で20種類、最内周の円の部分で2種類のデータを表せるので、これらの組み合わせにより、10080通りのデータを表すことが可能となる。   Since 252 types of data can be expressed in the outermost circle, 20 types in the central circle, and two types of data in the innermost circle, it is possible to represent 1,080 different types of data by combining these data. Become.

なお、最外周の円の部分の10個の候補位置、中央の円の部分の6個の候補位置及び最内周の円の部分の2個の候補位置の合わせた18個の候補位置のうちのデータの値の応じた9個の位置に非ゼロ周波数成分を設定するようにしても良く、この場合には、48620通りのデータを表すことが可能となる。また、データの種類は減るが、3つの円のうちの2つ又は1つのみにデータパターンを乗せるようにしてもよい。逆に、データの種類を増やすために、3つを超える数の円にデータパターンを乗せるようにしてもよい。   Of the 18 candidate positions including the 10 candidate positions of the outermost circle part, the 6 candidate positions of the center circle part, and the 2 candidate positions of the innermost circle part The non-zero frequency component may be set at nine positions corresponding to the data value of this data. In this case, 48620 kinds of data can be represented. Further, although the types of data are reduced, the data pattern may be placed on only two or one of the three circles. Conversely, in order to increase the types of data, data patterns may be placed on more than three circles.

また、データパターンを設定する全ての円を拡大縮小率検出用パターンを設定する円及び回転角検出用パターンを設定する円の内側のものとしたが、データパターンを設定する一部又は全ての円を拡大縮小率検出用パターンを設定する円及び回転角検出用パターンを設定する円の外側のもの又は拡大縮小率検出用パターンを設定する円及び回転角検出用パターンを設定する円の間のものとしてもよい。   Also, all the circles that set the data pattern are inside the circle that sets the enlargement / reduction ratio detection pattern and the circle that sets the rotation angle detection pattern, but some or all of the circles that set the data pattern The circle outside the circle setting the enlargement / reduction ratio detection pattern and the circle setting the rotation angle detection pattern, or between the circle setting the enlargement / reduction ratio detection pattern and the circle setting the rotation angle detection pattern It is good.

上記の拡大縮小率検出用パターンが乗る円、回転角検出用パターンが乗る円及びデータパターンが乗る3つの円の半径は、相互に所定の比例関係にある。   The radii of the circle on which the enlargement / reduction ratio detection pattern rides, the circle on which the rotation angle detection pattern rides, and the three circles on which the data pattern rides are in a predetermined proportional relationship.

合成部105は、拡大縮小率検出用パターン生成部101、回転角検出用パターン生成部102及びデータパターン生成部104が生成した非ゼロ周波数成分を合成する。なお、ここでいう合成とは、加算のことである。   The combining unit 105 combines the non-zero frequency components generated by the enlargement / reduction ratio detection pattern generation unit 101, the rotation angle detection pattern generation unit 102, and the data pattern generation unit 104. Note that the term “synthesis” here means addition.

逆離散フーリエ変換部106は、合成部105が合成した非ゼロ周波数成分を逆離散フーリエ変換して、空間領域におけるパターンを生成する。逆離散フーリエ変換部106が出力するパターンの大きさは、逆離散フーリエ変換で扱うサンプル数によって決定され、例えば、256×256画素、512×512画素、1024×1024画素等の大きさである。このような大きさのパターンを原画像の大きさにわたり繰り返したものを図7に示す。なお、空間領域におけるパターンは、データパターン生成部104の出力の直流成分の値がゼロであるので、一般にマイナスの値の画素も有するが、図面の印刷の都合上、このパターンにマイナスの値の画素が無くなるようなオフセットを加算したものを図7に示している。   The inverse discrete Fourier transform unit 106 performs an inverse discrete Fourier transform on the non-zero frequency component synthesized by the synthesis unit 105 to generate a pattern in the spatial domain. The size of the pattern output from the inverse discrete Fourier transform unit 106 is determined by the number of samples handled by the inverse discrete Fourier transform, and is, for example, a size of 256 × 256 pixels, 512 × 512 pixels, 1024 × 1024 pixels, or the like. FIG. 7 shows a pattern in which such a size is repeated over the size of the original image. Note that the pattern in the spatial domain generally has a negative value pixel because the value of the direct current component of the output of the data pattern generation unit 104 is zero, but this pattern has a negative value for convenience of printing. FIG. 7 shows the result of adding an offset that eliminates pixels.

二値化部107は、逆離散フーリエ変換部106が生成したパターンをゼロをしきい値として所定の値a又は−aに二値化する。二値化されたパターンは−aの画素も有するが、図面の印刷の都合上、マイナスの値の画素が無くなるようなオフセットを加算して得た二値化パターンを繰り返したものの例を図8に示す。   The binarization unit 107 binarizes the pattern generated by the inverse discrete Fourier transform unit 106 to a predetermined value a or −a using zero as a threshold value. Although the binarized pattern also has a pixel of −a, an example of repeating the binarized pattern obtained by adding an offset that eliminates a negative value pixel is shown in FIG. Shown in

加算部(又は減算部)108は、印刷に用いるデータであるためにCMYK(Cyan, Magenta, Yellow, blacK)で表される原画像のうち黄成分の一部又は全てのブロックに二値化されたパターンを加算(または減算)する。この際、原画像の元となる画像がRBG(Red, Blue, Green)で表されている場合には、予め、その元となる画像をCMYKで表される画像に変換しておく。黄成分を選択したのは、黄成分のノイズが視覚上目立たないからである。なお、二値化部107による二値化の処理は、電子透かし検出装置における電子透かし検出の精度が上がるという実験結果が出ているために行っている。従って、必ずしも二値化の処理は必要ではなく、必要でない場合には、加算部(又は減算部)108は、逆離散フーリエ変換部106が出力するパターンに所定の係数を掛けたものを原画像のうち黄成分の一部又は全てのブロックに加算(又は減算)する。また、カメラの光学系又は電気処理系の特性によるものと推測されるが、黄成分の他の成分にも僅かに逆離散フーリエ変換部106が出力するパターン又は二値化されたパターンを加算(又は減算)した場合の方が、黄成分のみに逆離散フーリエ変換部106が出力するパターン又は二値化されたパターンを加算(又は減算)した場合に比べ、電子透かし検出装置における電子透かし検出の精度が上がるという実験結果が出ているので、黄成分の他の成分の一部又は全てのブロックにも僅かに逆離散フーリエ変換部106が出力するパターン又は二値化されたパターンを加算(又は減算)してもよい。   Since the adder (or subtractor) 108 is data used for printing, it is binarized into some or all blocks of the yellow component in the original image represented by CMYK (Cyan, Magenta, Yellow, blacK). Add (or subtract) the selected pattern. At this time, when the original image of the original image is represented by RBG (Red, Blue, Green), the original image is converted into an image represented by CMYK in advance. The yellow component is selected because the yellow component noise is not visually noticeable. Note that the binarization processing by the binarization unit 107 is performed because of an experimental result that the accuracy of digital watermark detection in the digital watermark detection apparatus is improved. Therefore, the binarization process is not necessarily required. When it is not necessary, the addition unit (or subtraction unit) 108 obtains the original image obtained by multiplying the pattern output from the inverse discrete Fourier transform unit 106 by a predetermined coefficient. Are added (or subtracted) to some or all of the blocks of the yellow component. Further, it is presumed to be due to the characteristics of the optical system or electrical processing system of the camera, but the pattern output from the inverse discrete Fourier transform unit 106 or a binarized pattern is also slightly added to the other components of the yellow component ( (Or subtraction) compared with the case where the pattern output from the inverse discrete Fourier transform unit 106 or the binarized pattern is added (or subtracted) to only the yellow component. Since an experimental result has been shown that the accuracy is improved, a pattern output by the inverse discrete Fourier transform unit 106 or a binarized pattern is slightly added to some or all blocks of other components of the yellow component (or Subtraction).

図9に原画像の例、図10に図9に示す原画像に二値化されたパターンを加算した後の画像の例を示す。   FIG. 9 shows an example of an original image, and FIG. 10 shows an example of an image after adding a binarized pattern to the original image shown in FIG.

次に、図11を参照して、本実施形態による電子透かし挿入装置の動作を説明する。   Next, the operation of the digital watermark insertion apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

まず、拡大縮小率検出用パターン生成部101は、図2に示すような拡大縮小率検出用パターンを生成する(ステップS151)。次に、回転角検出用パターン生成部102は、図3に示すような回転角検出用パターンを生成する(ステップS152)。次に、データパターン生成部104は、データ保持部103が保持するデータの値により定まるデータパターン(図4、図5及び図6の非ゼロ係数を合わせて得たもの)を生成する(ステップS103)。次に、パターン合成部105は、拡大縮小率検出用パターン生成部101、回転角検出用パターン生成部102及びデータパターン生成部104が生成したパターンを合成する(ステップS154)。次に、逆離散フーリエ変換部106は、合成部105が合成して得たパターンを逆離散フーリエ変換して、空間領域におけるパターンを生成する(ステップS155)。次に、二値化部107は、逆離散フーリエ変換部106が生成した空間領域におけるパターンを二値化する(ステップS156)。最後に、加算部(又は減算部)108は、二値化されたパターンを原画像の黄成分及び必要に応じて他の成分に加算(又は減算)する(ステップS157)。なお、二値化が不要な場合には、ステップS156を省略する。   First, the enlargement / reduction rate detection pattern generation unit 101 generates an enlargement / reduction rate detection pattern as shown in FIG. 2 (step S151). Next, the rotation angle detection pattern generation unit 102 generates a rotation angle detection pattern as shown in FIG. 3 (step S152). Next, the data pattern generation unit 104 generates a data pattern (obtained by combining the non-zero coefficients in FIGS. 4, 5, and 6) determined by the data value held by the data holding unit 103 (step S103). ). Next, the pattern synthesis unit 105 synthesizes the patterns generated by the enlargement / reduction ratio detection pattern generation unit 101, the rotation angle detection pattern generation unit 102, and the data pattern generation unit 104 (step S154). Next, the inverse discrete Fourier transform unit 106 performs inverse discrete Fourier transform on the pattern obtained by the synthesis unit 105 to generate a pattern in the spatial domain (step S155). Next, the binarization unit 107 binarizes the pattern in the spatial domain generated by the inverse discrete Fourier transform unit 106 (step S156). Finally, the addition unit (or subtraction unit) 108 adds (or subtracts) the binarized pattern to the yellow component of the original image and other components as necessary (step S157). If binarization is not required, step S156 is omitted.

電子透かしが挿入された画像は、本、雑誌等に印刷され、携帯情報端末のカメラ等により撮影されることを待つこととなる。   The image with the digital watermark inserted is printed on a book, magazine, or the like and waits to be photographed by a camera of a portable information terminal.

図12は、本発明の実施形態1による電子透かし検出装置の構成を示すブロック図である。   FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the digital watermark detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

図12を参照すると、本実施形態による電子透かし検出装置は、ブロック化部201、離散フーリエ変換部202、振幅計算部203、振幅積算部204、拡大縮小率検出部205、回転角検出部206及びデータ検出部207を備える。   Referring to FIG. 12, the digital watermark detection apparatus according to the present embodiment includes a blocking unit 201, a discrete Fourier transform unit 202, an amplitude calculation unit 203, an amplitude integration unit 204, an enlargement / reduction rate detection unit 205, a rotation angle detection unit 206, and the like. A data detection unit 207 is provided.

ブロック化部201は、携帯情報端末のカメラ等が入力した電子透かし挿入画像の青成分をブロック化する。ここで、カメラ等が入力した電子透かし挿入画像の青成分は、印刷時に黄成分として印刷された成分に対応する。これは、印刷時に電子透かしは黄成分に挿入されているが、印刷された黄成分はカメラ等で入力されたRGBから成る画像データの青成分と補色の関係にあるからである。なお、カメラ等は、本、雑誌等に印刷されている画像を撮影するので、カメラ等が入力した電子透かし挿入画像は、電子透かし挿入装置が出力する電子透かし挿入画像と比較し、一般に、原点がずれ、拡大又は縮小され、回転し、コントラスト、明るさ及び彩度が異なっている。上述したように、印刷時に黄成分の他の成分にも電子透かしを挿入している場合には、カメラが入力したRGB成分のうち青成分の他の成分もブロック化する。なお、電子透かし検出の処理をカメラが入力したRGB成分の補色で行う場合には、カメラで入力したRGB画像をCMYK画像に変換しておいてから、黄成分及び必要な色成分をブロック化する。また、電子透かし検出の処理をカメラが入力したRGB成分の補色で行い、更に、黄成分のみを用いる場合には、カメラで入力したRGB画像の青成分をCMYK画像の黄成分に変換しておいてから、黄成分をブロック化する。ブロックは、電子透かし挿入装置の逆離散フーリエ変換部106が変換した画素の数に等しい数の画素よりなるブロックであり、例えば、256×256画素、512×512画素又は1024×1024画素等のブロックである。なお、ブロック化部201が作成するブロックを構成する画素の数は、電子透かし挿入装置の逆離散フーリエ変換部106が変換した画素の数に等しいが、ブロック化部201が入力する画像がカメラ等が入力した画像であるので、ブロック化部201が作成するブロックは、一般に、電子透かし挿入装置の逆離散フーリエ変換部106による逆離散フーリエ変換のブロックを拡大又は縮小したものである。   The blocking unit 201 blocks the blue component of the digital watermark insertion image input by the camera of the portable information terminal. Here, the blue component of the digital watermark inserted image input by the camera or the like corresponds to the component printed as the yellow component at the time of printing. This is because the digital watermark is inserted into the yellow component at the time of printing, but the printed yellow component is in a complementary color relationship with the blue component of image data composed of RGB input by a camera or the like. In addition, since a camera or the like shoots an image printed on a book, magazine, or the like, the digital watermark insertion image input by the camera or the like is generally compared with the digital watermark insertion image output by the digital watermark insertion device. Are shifted, enlarged or reduced, rotated, and have different contrast, brightness and saturation. As described above, when digital watermarks are also inserted into other components of the yellow component during printing, other components of the blue component among the RGB components input by the camera are also blocked. When the digital watermark detection process is performed with the complementary colors of the RGB components input by the camera, the RGB image input by the camera is converted into a CMYK image, and then the yellow component and necessary color components are blocked. . In addition, the digital watermark detection process is performed with the complementary colors of the RGB components input by the camera, and when only the yellow component is used, the blue component of the RGB image input by the camera is converted to the yellow component of the CMYK image. Then, the yellow component is blocked. The block is a block composed of a number of pixels equal to the number of pixels converted by the inverse discrete Fourier transform unit 106 of the digital watermark insertion apparatus. For example, a block of 256 × 256 pixels, 512 × 512 pixels, 1024 × 1024 pixels, or the like It is. Note that the number of pixels constituting the block created by the blocking unit 201 is equal to the number of pixels converted by the inverse discrete Fourier transform unit 106 of the digital watermark insertion apparatus, but the image input by the blocking unit 201 is a camera or the like. Therefore, the block created by the blocking unit 201 is generally an enlarged or reduced version of the inverse discrete Fourier transform block by the inverse discrete Fourier transform unit 106 of the digital watermark insertion apparatus.

離散フーリエ変換部202は、ブロック化部201が出力する全てのブロックを離散フーリエ変換して、ブロック化部201が出力する全てのブロックの全ての周波数成分を出力する。   The discrete Fourier transform unit 202 performs discrete Fourier transform on all blocks output from the blocking unit 201 and outputs all frequency components of all blocks output from the blocking unit 201.

振幅計算部203は、離散フーリエ変換部202が出力する一般に複素数である周波数成分の振幅(絶対値)を求め、ブロック化部201が出力する全てのブロックの全ての周波数成分の振幅を出力する。   The amplitude calculation unit 203 obtains the amplitude (absolute value) of a frequency component that is generally a complex number output from the discrete Fourier transform unit 202, and outputs the amplitude of all frequency components of all the blocks output from the blocking unit 201.

振幅積算部204は、振幅計算部203が出力する周波数成分の振幅を基に、各周波数成分の振幅を全てのブロック間で加算することにより、図13に例を示すような各周波数毎の総和振幅を得る。   Based on the amplitude of the frequency component output from the amplitude calculation unit 203, the amplitude integrating unit 204 adds the amplitude of each frequency component between all the blocks, thereby summing up each frequency as shown in FIG. Get the amplitude.

拡大縮小率検出部205は、振幅積算部204が出力する各周波数毎の総和振幅を基にカメラ等が撮影した電子透かし挿入画像の拡大縮小率を検出する。拡大縮小率の検出は、拡大縮小率検出用パターンの半径を検出することにより行う。拡大縮小率検出用パターンは、所定の半径の円周上の所定数の非ゼロ周波数成分より構成されるので、いずれかの半径の円周上にその所定数又はその所定数から一定範囲にある数の特に振幅が大きい総和振幅が検出されたならば、その半径と電子透かし挿入装置の拡大縮小率検出用パターン生成部101が生成した拡大縮小率検出用パターンの半径の比をカメラが撮像した電子透かし挿入画像の拡大縮小率とすることができる。   The enlargement / reduction rate detection unit 205 detects the enlargement / reduction rate of the digital watermark insertion image taken by the camera or the like based on the total amplitude for each frequency output from the amplitude integration unit 204. The detection of the enlargement / reduction ratio is performed by detecting the radius of the enlargement / reduction ratio detection pattern. Since the enlargement / reduction ratio detection pattern is composed of a predetermined number of non-zero frequency components on the circumference of a predetermined radius, the predetermined number or a predetermined range from the predetermined number on the circumference of any radius. If a total amplitude having a particularly large amplitude is detected, the camera images the ratio of the radius and the radius of the enlargement / reduction rate detection pattern generated by the enlargement / reduction rate detection pattern generation unit 101 of the digital watermark insertion apparatus. The enlargement / reduction ratio of the digital watermark inserted image can be set.

回転角検出部206は、振幅積算部204が出力する各周波数毎の総和振幅及び拡大縮小率検出部205が出力する拡大縮小率を基にカメラ等が撮影した電子透かし挿入画像の回転角を検出する。回転角の検出は、回転角検出用パターンの角度を検出することにより行う。まず、振幅積算部204が出力する各周波数毎の総和振幅に対して、拡大縮小率検出部205が出力する拡大縮小率により倍率の正規化を行い、回転角検出用パターンに対応した総和振幅が所定の半径に現れるようにする。そして、所定の半径に現れた総和振幅のうち特に振幅が大きい総和振幅が構成するパターンを検出し、そのパターンの角度と電子透かし挿入装置の回転角検出用パターン生成部102が生成した回転角検出用パターンの角度の差を検出することにより、カメラ等が撮影した電子透かし挿入画像の回転角を検出する。   The rotation angle detection unit 206 detects the rotation angle of the digital watermark insertion image photographed by the camera or the like based on the total amplitude for each frequency output from the amplitude integration unit 204 and the enlargement / reduction rate output from the enlargement / reduction rate detection unit 205. To do. The rotation angle is detected by detecting the angle of the rotation angle detection pattern. First, the magnification is normalized by the enlargement / reduction ratio output by the enlargement / reduction ratio detection unit 205 with respect to the total amplitude for each frequency output by the amplitude integration unit 204, and the total amplitude corresponding to the rotation angle detection pattern is obtained. Appear at a predetermined radius. Then, among the total amplitude appearing at a predetermined radius, a pattern constituted by a total amplitude having a particularly large amplitude is detected, and the angle of the pattern and the rotation angle detection generated by the rotation angle detection pattern generation unit 102 of the digital watermark insertion device are detected. By detecting the difference in the angle of the pattern for use, the rotation angle of the digital watermark inserted image taken by the camera or the like is detected.

なお、拡大縮小率検出用パターンの非ゼロ周波数成分の分布を非対称とすることにより、拡大縮小率検出用パターンが回転角検出用パターンを兼用するようにしてもよい。この場合には、拡大縮小率の検出は、拡大縮小率検出兼回転角検出用パターンの半径を検出することにより行う。拡大縮小率検出兼回転角検出用パターンは、所定の半径の円周上の所定数の非ゼロ周波数成分より構成されるので、いずれかの半径の円周上にその所定数又はその所定数から一定範囲にある数の特に振幅が大きい総和振幅が検出されたならば、その半径と電子透かし挿入装置の拡大縮小率検出用パターン生成部101が生成した拡大縮小率検出兼回転角検出用パターンの半径の比をカメラが撮像した電子透かし挿入画像の拡大縮小率とする。回転角の検出は、拡大縮小率検出検出兼回転角検出用パターンの角度を検出することにより行う。まず、振幅積算部204が出力する各周波数毎の総和振幅に対して、拡大縮小率検出部205が出力する拡大縮小率により倍率の正規化を行い、拡大縮小率検出兼回転角検出用パターンに対応した総和振幅が所定の半径に現れるようにする。そして、所定の半径に現れた総和振幅のうち特に振幅が大きい総和振幅が構成するパターンを検出し、そのパターンの角度と拡大縮小率検出兼回転角検出用パターンの角度の差を検出することにより、カメラ等が撮影した電子透かし挿入画像の回転角を検出する。   Note that the enlargement / reduction ratio detection pattern may also serve as the rotation angle detection pattern by making the distribution of the non-zero frequency components of the enlargement / reduction ratio detection pattern asymmetric. In this case, the enlargement / reduction ratio is detected by detecting the radius of the enlargement / reduction ratio detection / rotation angle detection pattern. Since the enlargement / reduction ratio detection / rotation angle detection pattern is composed of a predetermined number of non-zero frequency components on the circumference of a predetermined radius, the predetermined number or the predetermined number on the circumference of any radius. If a total amplitude having a particularly large amplitude within a certain range is detected, the radius and the detection of the enlargement / reduction rate detection / rotation angle detection pattern generated by the enlargement / reduction rate detection pattern generation unit 101 of the digital watermark insertion apparatus are detected. The ratio of the radii is defined as the enlargement / reduction ratio of the digital watermark inserted image captured by the camera. The rotation angle is detected by detecting the angle of the enlargement / reduction ratio detection / rotation angle detection pattern. First, the magnification is normalized by the enlargement / reduction ratio output by the enlargement / reduction ratio detection unit 205 with respect to the total amplitude for each frequency output by the amplitude integrating unit 204, and the pattern for enlargement / reduction ratio detection / rotation angle detection is obtained. The corresponding total amplitude appears at a predetermined radius. Then, by detecting a pattern constituted by a summed amplitude having a particularly large amplitude among the summed amplitudes appearing at a predetermined radius, and detecting a difference between the angle of the pattern and the angle of the enlargement / reduction ratio detection / rotation angle detection pattern The rotation angle of the digital watermark inserted image taken by the camera or the like is detected.

データ検出部207は、振幅積算部204が出力する各周波数毎の総和振幅、拡大縮小率検出部205が出力する拡大縮小率及び回転角検出部206が出力する回転角を基にカメラ等が撮影した電子透かし挿入画像から電子透かしの形態で埋め込まれているデータを検出する。データの検出は、データパターンを検出することにより行う。まず、振幅積算部204が出力する各周波数毎の総和振幅に対して、拡大縮小率検出部205が出力する拡大縮小率により倍率の正規化を行い、回転角検出部206が出力する回転角により回転の補正を行い、データパターンに対応した総和振幅が所定の半径の候補位置に現れるようにする。そして、拡大縮小率及び回転角の補正後の総和振幅を候補位置のみの周波数成分を通すフィルタに通す。そして、3つの半径のうち各半径毎にフィルタ出力の全ての総和振幅を、高い値から低い値に変化する共通のしきい値と比較し、値がしきい値を上回る総和振幅が所定数(データパターンの3つの部分のうち最外周の部分であれば5、中央の円周上の部分であれば3、最内周の部分であれば1)に達したところで、しきい値の変化を中止する(図14参照)。このときに、しきい値を上回っている総和振幅が成すパターンより電子透かしの形態で埋め込まれているデータの値を検出する。   The data detection unit 207 is photographed by a camera or the like based on the total amplitude for each frequency output from the amplitude integration unit 204, the enlargement / reduction ratio output from the enlargement / reduction rate detection unit 205, and the rotation angle output from the rotation angle detection unit 206. Data embedded in the form of a digital watermark is detected from the inserted digital watermark image. Data is detected by detecting a data pattern. First, the magnification is normalized by the enlargement / reduction ratio output by the enlargement / reduction ratio detection unit 205 with respect to the total amplitude for each frequency output by the amplitude integrating unit 204, and the rotation angle output by the rotation angle detection unit 206 is used. The rotation is corrected so that the total amplitude corresponding to the data pattern appears at a candidate position with a predetermined radius. Then, the summed amplitude after correction of the enlargement / reduction ratio and the rotation angle is passed through a filter that passes frequency components only at the candidate positions. Then, the total amplitude of the filter output for each radius of the three radii is compared with a common threshold value that changes from a high value to a low value, and the total amplitude whose value exceeds the threshold value is a predetermined number ( Of the three parts of the data pattern, when the outermost part is reached, 5 if it is a part on the center circumference, and 3 if it is the innermost part, the threshold value change is reached. Stop (see FIG. 14). At this time, the value of data embedded in the form of a digital watermark is detected from the pattern formed by the total amplitude exceeding the threshold.

なお、パターンは周波数領域において、実数部のみしか有さず、点対称に分布するので、拡大縮小率検出部205、回転角検出部206及びデータ検出部207は、周波数領域の第1象限から第4象限の周波数成分のうちの2つの象限のみの周波数成分を用いて検出を行っても良い。   Since the pattern has only a real part in the frequency domain and is distributed point-symmetrically, the enlargement / reduction ratio detection unit 205, the rotation angle detection unit 206, and the data detection unit 207 are arranged in the first quadrant of the frequency domain. Detection may be performed using frequency components of only two quadrants among the frequency components of four quadrants.

次に、図15を参照して、本実施形態による電子透かし検出装置の動作を説明する。   Next, the operation of the digital watermark detection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

まず、ブロック化部201は、カメラ等が撮影した電子透かし挿入画像の青成分及び必要に応じて他の色成分をブロック化する(ステップS251)。次に、離散フーリエ変換部202は、ブロック化部201が生成した各ブロックを離散フーリエ変換する(ステップS252)。次に、振幅計算部203は、離散フーリエ変換部202が出力する複素数の各周波数成分の振幅を求める(ステップS253)。次に、振幅積算部204は、振幅計算部203が出力する振幅をブロック間で周波数毎に積算して、周波数毎の総和振幅を求める(ステップ254)。次に、拡大縮小率検出部205は、振幅積算部204が出力する周波数毎の総和振幅を基に、カメラ等が撮影した電子透かし挿入画像の拡大縮小率を求める(ステップS255)。次に、回転角検出部206は、振幅積算部204が出力する周波数毎の総和振幅及び拡大縮小率検出部205が出力する拡大縮小率を基に、カメラ等が撮影した電子透かし挿入画像の回転角を求める(ステップS256)。最後に、データ検出部207は、振幅積算部204が出力する周波数毎の総和振幅、拡大縮小率検出部205が出力する拡大縮小率及び回転角検出部206が出力する回転角を基に電子透かしの形態で埋め込まれているデータを検出する(ステップS257)。   First, the blocking unit 201 blocks the blue component of the digital watermark insertion image photographed by the camera or the like and other color components as necessary (step S251). Next, the discrete Fourier transform unit 202 performs a discrete Fourier transform on each block generated by the blocking unit 201 (step S252). Next, the amplitude calculation unit 203 obtains the amplitude of each complex frequency component output from the discrete Fourier transform unit 202 (step S253). Next, the amplitude integrating unit 204 integrates the amplitude output by the amplitude calculating unit 203 for each frequency between blocks, and obtains a total amplitude for each frequency (step 254). Next, the enlargement / reduction rate detection unit 205 obtains the enlargement / reduction rate of the digital watermark inserted image photographed by the camera or the like based on the total amplitude for each frequency output from the amplitude integration unit 204 (step S255). Next, the rotation angle detection unit 206 rotates the digital watermark insertion image captured by the camera or the like based on the total amplitude for each frequency output from the amplitude integration unit 204 and the enlargement / reduction rate output from the enlargement / reduction rate detection unit 205. A corner is obtained (step S256). Finally, the data detection unit 207 performs digital watermarking based on the total amplitude for each frequency output from the amplitude integration unit 204, the enlargement / reduction rate output from the enlargement / reduction rate detection unit 205, and the rotation angle output from the rotation angle detection unit 206. The data embedded in the form is detected (step S257).

[実施形態2]
実施形態2の電子透かし挿入装置及びその動作は実施形態1と同様であるので、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
Since the digital watermark insertion apparatus and operation of the second embodiment are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

図16は、本発明の実施形態2による電子透かし検出装置の構成を示すブロック図である。   FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a digital watermark detection apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.

図16を図12と比較すると明らかなように、実施形態2による電子透かし検出装置は、実施形態1による電子透かし検出装置と比較し、実施形態1による電子透かし検出装置では、振幅積算部204が振幅計算部203の後段にあるのに対し、実施形態2による電子透かし検出装置では、振幅積算部204が周波数成分積算部303に置き換わり、周波数成分積算部303が振幅計算部304の前段にある点において異なっている。実施形態2の電子透かし検出装置の他の部分及びそれらの動作は、実施形態1のものと同様であるので、その説明を省略する。   As is apparent from a comparison of FIG. 16 with FIG. 12, the digital watermark detection apparatus according to the second embodiment is compared with the digital watermark detection apparatus according to the first embodiment. In contrast to the latter stage of the amplitude calculation unit 203, in the digital watermark detection apparatus according to the second embodiment, the amplitude integration unit 204 is replaced with the frequency component integration unit 303, and the frequency component integration unit 303 is located before the amplitude calculation unit 304. Is different. The other parts of the digital watermark detection apparatus according to the second embodiment and their operations are the same as those of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

周波数成分積算部303は、フーリエ変換部202が出力する複素数で表される周波数成分を各周波数毎にブロック間でベクトル加算する。   The frequency component accumulating unit 303 adds the frequency components expressed by complex numbers output from the Fourier transform unit 202 between the blocks for each frequency.

振幅計算部304は、周波数成分積算部303が出力する複素数で表される周波数成分の振幅を求める。   The amplitude calculation unit 304 obtains the amplitude of the frequency component represented by the complex number output from the frequency component integration unit 303.

実施形態2の構成によれば、電子透かし挿入装置が画像に挿入したパターンは全てのブロックにおいて周波数領域で位相が揃っているのに対し、画像の周波数成分は位相がランダムであるので、こうすることにより、パターンの周波数成分を信号、画像の周波数成分を雑音とみなしたときの信号対雑音比を高めることができる。   According to the configuration of the second embodiment, the pattern inserted into the image by the digital watermark insertion apparatus has the same phase in the frequency domain in all blocks, whereas the frequency components of the image are random in phase. This makes it possible to increase the signal-to-noise ratio when the frequency component of the pattern is regarded as a signal and the frequency component of the image is regarded as noise.

次に、図17を参照して、本実施形態による電子透かし検出装置の動作を説明する。   Next, the operation of the digital watermark detection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図17を図15と比較すると明らかなように、実施形態2による電子透かし検出装置の動作は、実施形態1による電子透かし検出装置の動作と比較し、ステップS253及びS254が除かれ、その代わりに、ステップS353及びS354が追加されている点が異なっている。ステップS353では、周波数成分303は、フーリエ変換部202が出力する複素数で表される周波数成分を周波数毎にブロック間でベクトル加算し、ステップS354では、振幅計算部304は、周波数成分積算部303が出力する複素数で表される周波数成分の振幅を求める。   As is clear from comparing FIG. 17 with FIG. 15, the operation of the digital watermark detection apparatus according to the second embodiment is compared with the operation of the digital watermark detection apparatus according to the first embodiment, and steps S253 and S254 are omitted, instead. , Steps S353 and S354 are added. In step S353, the frequency component 303 vector-adds the frequency component represented by the complex number output from the Fourier transform unit 202 between the blocks for each frequency. In step S354, the amplitude calculation unit 304 includes the frequency component integration unit 303. The amplitude of the frequency component represented by the complex number to be output is obtained.

[実施形態3]
実施形態1及び2においては、電子透かしの検出は電子透かし検出装置により行うこととしていた。そして、電子透かし検出装置を、例えば、サーバ等の1つのコンピュータに実装することを想定していた。
[Embodiment 3]
In the first and second embodiments, the digital watermark is detected by the digital watermark detection apparatus. Then, it is assumed that the digital watermark detection apparatus is mounted on one computer such as a server.

これに対し、実施形態3では、電子透かし検出装置を2つの処理部に分割する。そして、第1の処理部を携帯情報端末に実装し、第2の処理部をサーバ等のコンピュータに実装する。2つの処理部は、電子透かし検出システムを構成する。   On the other hand, in the third embodiment, the digital watermark detection apparatus is divided into two processing units. And a 1st process part is mounted in a portable information terminal, and a 2nd process part is mounted in computers, such as a server. The two processing units constitute a digital watermark detection system.

第1の処理部は、演算量が少ない処理を行い、データ量を削減し、更に、データを秘匿化し、削減され、秘匿化されたデータを第2の処理部に送信する。第2の処理部は、第1の処理部から受信したデータを用いて、演算量が多い処理を行うことにより、電子透かしを検出する。   The first processing unit performs processing with a small amount of calculation, reduces the amount of data, further conceals the data, and transmits the reduced and concealed data to the second processing unit. The second processing unit detects a digital watermark by performing processing with a large amount of calculation using the data received from the first processing unit.

図18は、本発明の実施形態3による携帯情報端末の構成を示すブロック図である。図18を参照すると、実施形態3による携帯情報端末は、撮像部401、画像符号化部402、画像復号化部403、二値化部404、並び替え部405、情報受信部416及び情報利用部417を備える。   FIG. 18 is a block diagram showing a configuration of a portable information terminal according to Embodiment 3 of the present invention. Referring to FIG. 18, the portable information terminal according to the third embodiment includes an imaging unit 401, an image encoding unit 402, an image decoding unit 403, a binarizing unit 404, a rearranging unit 405, an information receiving unit 416, and an information using unit. 417.

図19は、本発明の実施形態3によるサーバの構成を示すブロック図である。図19を参照すると、実施形態3によるサーバは、並び戻し部406、ブロック化部201、離散フーリエ変換部202、振幅計算部203、振幅積算部204、点候補抽出部411、拡大縮小率検出部205、回転角検出部206、データ検出部207、データベース413、情報検索部414及び情報送信部415を備える。   FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of a server according to Embodiment 3 of the present invention. Referring to FIG. 19, the server according to the third embodiment includes a rearrangement unit 406, a blocking unit 201, a discrete Fourier transform unit 202, an amplitude calculation unit 203, an amplitude integration unit 204, a point candidate extraction unit 411, and an enlargement / reduction rate detection unit. 205, a rotation angle detection unit 206, a data detection unit 207, a database 413, an information search unit 414, and an information transmission unit 415.

第1の処理部は、図18に示す撮像部401、二値化部404及び並び替え部405を備える。また、第1の処理部は、画像符号化部402及び画像復号化部403を備えていてもよい。   The first processing unit includes an imaging unit 401, a binarization unit 404, and a rearrangement unit 405 shown in FIG. The first processing unit may include an image encoding unit 402 and an image decoding unit 403.

第2の処理部は、図19に示す並び戻し部406、ブロック化部201、離散フーリエ変換部202、振幅計算部203、振幅積算部204、点候補抽出部411、拡大縮小率検出部205、回転角検出部206及びデータ検出部207を備える。   The second processing unit includes a rearrangement unit 406, a blocking unit 201, a discrete Fourier transform unit 202, an amplitude calculation unit 203, an amplitude integration unit 204, a point candidate extraction unit 411, an enlargement / reduction rate detection unit 205, as illustrated in FIG. A rotation angle detection unit 206 and a data detection unit 207 are provided.

情報提供システムは、第1の処理部と第2の処理部より成る電子透かし検出システム、図19に示す情報検索部414及び情報送信部415並びに図18に示す情報受信部416及び情報利用部417を備える。   The information providing system includes an electronic watermark detection system including a first processing unit and a second processing unit, an information search unit 414 and an information transmission unit 415 illustrated in FIG. 19, and an information reception unit 416 and an information use unit 417 illustrated in FIG. Is provided.

図18に戻ると、撮像部401は、CCDカメラ、CMOSカメラ等であり、画像を撮像する。画像符号化部402は、撮像部401が撮像した画像を、例えば、JPEGフォーマットに従って圧縮符号化する。圧縮符号化された画像データは、携帯情報端末の記憶部やメモリカード等に記憶される。画像復号化部403は、記憶されている圧縮画像データを復号する。なお、撮像部401が撮像した画像のデータを二値化部404が直接入力することができるのであれば、画像符号化部402及び画像復号化部403は不要である。また、撮像部401が撮像した画像のデータを圧縮せずに記憶部やメモリカードに記憶する場合にも画像符号化部402及び画像復号化部403は不要である。   Returning to FIG. 18, the imaging unit 401 is a CCD camera, a CMOS camera, or the like, and captures an image. The image encoding unit 402 compresses and encodes the image captured by the imaging unit 401 according to, for example, the JPEG format. The compressed and encoded image data is stored in a storage unit or a memory card of the portable information terminal. The image decoding unit 403 decodes the stored compressed image data. Note that the image encoding unit 402 and the image decoding unit 403 are not necessary if the binarization unit 404 can directly input image data captured by the imaging unit 401. Further, the image encoding unit 402 and the image decoding unit 403 are not necessary even when the image data captured by the imaging unit 401 is stored in a storage unit or a memory card without being compressed.

二値化部404は、入力した電子透かしが挿入されている画像を二値化する。二値化について説明すると、例えば、図20に示すように8×8画素の領域を選択し、この領域の全画素についての平均値を求める。そして、領域内の各画素のレベルを平均値をしきい値として二値化する。8×8画素の領域を選択した場合には、領域を水平方向及び垂直方向の8画素ずつ領域をずらしていき、画像の全画素を二値化する。   The binarization unit 404 binarizes the input image with the digital watermark inserted therein. Describing binarization, for example, an area of 8 × 8 pixels is selected as shown in FIG. 20, and an average value for all the pixels in this area is obtained. Then, the level of each pixel in the region is binarized using the average value as a threshold value. When an 8 × 8 pixel region is selected, the region is shifted by 8 pixels in the horizontal and vertical directions, and all pixels of the image are binarized.

並び替え部405は、二値化部404が出力する二値化された画像の画素を並び替える。そして、並び替えた後の各画素を表す1ビットを8画素分集めて1バイトを構成することを、全画素について繰り返す。このようにして作成されたバイト群がサーバに送信される。   The rearrangement unit 405 rearranges the binarized image pixels output from the binarization unit 404. Then, collecting one bit representing each pixel after rearrangement for 8 pixels to form one byte is repeated for all the pixels. The byte group created in this way is transmitted to the server.

従って、二値化前の各画素は8ビットで表されるとすれば、携帯情報端末からサーバに送信するデータは、二値化を行わない場合に比べて、8分の1に圧縮される。また、並び替え部405によって並び替えが行われているので、携帯情報端末からサーバに送信するデータは秘匿性を有したものとなる。なお、並び替えを行う代わりに公開鍵方式による公開鍵で暗号化を行っても良い。   Therefore, if each pixel before binarization is represented by 8 bits, the data transmitted from the portable information terminal to the server is compressed to 1/8 compared to the case where binarization is not performed. . In addition, since rearrangement is performed by the rearrangement unit 405, the data transmitted from the portable information terminal to the server has confidentiality. Note that encryption may be performed using a public key based on a public key method instead of rearranging.

図19を参照すると、並び戻し部406は、各バイトから8画素分のデータを戻し、並び替え部405によって並び替えられた画素の並びを元の並びに戻す。データが公開鍵方式による公開鍵で暗号化されている場合には、公開鍵方式による秘密鍵でデータを暗号解読する。   Referring to FIG. 19, the rearrangement unit 406 returns data for 8 pixels from each byte, and restores the original arrangement of the pixels rearranged by the rearrangement unit 405. If the data is encrypted with a public key based on the public key method, the data is decrypted with a secret key based on the public key method.

ブロック化部201、離散フーリエ変換部202、振幅計算部203及び振幅積算部204は、実施形態1のものと同様であるので、これらの説明は省略する。但し、これらの部分は、実施形態1では、例えば8ビットの画素データを扱うのに対し、実施形態3では、二値化された画素データを扱う。   Since the block forming unit 201, the discrete Fourier transform unit 202, the amplitude calculating unit 203, and the amplitude integrating unit 204 are the same as those in the first embodiment, their descriptions are omitted. However, these portions handle, for example, 8-bit pixel data in the first embodiment, but handle binarized pixel data in the third embodiment.

点候補符号化部411は、振幅積算部204が出力する各周波数についての積算振幅を基に以下のようにして点候補を符号化する。ここで、点候補とは、拡大縮小率検出部205、回転角検出部206及びデータ検出部207のそれぞれにおいて拡大縮小率検出用パターンの点、回転角検出用パターンの点及びデータパターンの点の候補となる点のことである。   The point candidate encoding unit 411 encodes the point candidate as follows based on the integrated amplitude for each frequency output from the amplitude integrating unit 204. Here, the point candidates are the points of the enlargement / reduction rate detection pattern, the rotation angle detection pattern point, and the data pattern point in the enlargement / reduction rate detection unit 205, the rotation angle detection unit 206, and the data detection unit 207, respectively. It is a candidate point.

図21に示す5×5の大きさのウィンドウを水平方向及び垂直方向に1周波数ずつシフトさせながら各周波数の積算振幅に当てはめていく。注目する積算振幅は、図21の番号13で示す位置にある積算振幅である。番号13で示す位置の積算振幅に隣接する番号7、8、9、12、14、17、18及び19の積算振幅のうちの最大振幅を求め、この最大振幅よりも番号13の積算振幅が大きい場合には、現在注目している積算振幅は点候補であるとする。現在着目している積算振幅が点候補であると判断したならば、点候補のX座標、Y座標及び積算振幅並びに現在着目している積算振幅と2番目に隣接する積算振幅の平均値との差を求めておく。ここで、現在着目している積算振幅と2番目に隣接する積算振幅の平均値との差とは、より具体的には、番号13の積算振幅から番号1〜5、6、10、11、15、16、20〜25の積算振幅の平均値を差し引いて得られる差のことである。   The 5 × 5 size window shown in FIG. 21 is applied to the integrated amplitude of each frequency while shifting the frequency by one frequency in the horizontal direction and the vertical direction. The accumulated amplitude to be noticed is the accumulated amplitude at the position indicated by numeral 13 in FIG. The maximum amplitude of the integrated amplitudes of Nos. 7, 8, 9, 12, 14, 17, 18, and 19 adjacent to the integrated amplitude at the position indicated by No. 13 is obtained, and the integrated amplitude of No. 13 is larger than this maximum amplitude. In this case, it is assumed that the integrated amplitude currently focused on is a point candidate. If it is determined that the current integrated amplitude is a point candidate, the X coordinate, the Y coordinate, the integrated amplitude of the point candidate, and the integrated amplitude that is currently focused on and the average value of the second adjacent integrated amplitude Find the difference. Here, the difference between the integrated amplitude currently focused on and the average value of the second adjacent integrated amplitudes is more specifically, from the integrated amplitude of No. 13 to Nos. 1 to 5, 6, 10, 11, It is the difference obtained by subtracting the average value of accumulated amplitudes of 15, 16, 20-25.

拡大縮小率検出部205、回転角検出部206及びデータ検出部207は、実施形態1のものと同様であり、概念的には、実施形態1と同様の処理を行うが、ここでは、点候補抽出部411が得た全ての点候補のX座標、Y座標及び積算振幅並びに上記差を用いた検出についてより具体的に説明する。   The enlargement / reduction ratio detection unit 205, the rotation angle detection unit 206, and the data detection unit 207 are the same as those in the first embodiment, and conceptually perform the same processing as in the first embodiment. The detection using all the point candidates obtained by the extraction unit 411 using the X coordinate, the Y coordinate, the integrated amplitude, and the difference will be described more specifically.

拡大縮小率検出部205は、全ての点候補のX座標、Y座標及び積算振幅を用いて、円の半径を最大半径から最小半径に向かいシフトさせながら、各半径の円に乗る点候補の個数が所定数個又は所定数個から一定の範囲にあるかどうかを調べ、そのような条件を満たす円の半径より拡大縮小率を求める。   The enlargement / reduction ratio detection unit 205 uses the X coordinates, Y coordinates, and integrated amplitudes of all point candidates to shift the radius of the circle from the maximum radius to the minimum radius, and the number of point candidates that ride on the circle of each radius. Is a predetermined number or a certain range from the predetermined number, and the enlargement / reduction ratio is obtained from the radius of the circle that satisfies such a condition.

回転角検出部206は、拡大縮小率検出部205が検出した拡大縮小率により大きさが正規化された座標において、回転角検出用パターンがあるべき円に乗る点候補のうち、積算振幅に上記差を加算した結果得られる和が大きい上位の所定数個の点候補を角度検出用パターンを構成する点であるとし、これらの点より回転角を求める。   The rotation angle detection unit 206 includes the above-described integrated amplitude among the point candidates that ride on a circle that should have a rotation angle detection pattern in coordinates whose size is normalized by the enlargement / reduction rate detected by the enlargement / reduction rate detection unit 205. Predetermined predetermined number of point candidates having a large sum obtained as a result of adding the differences are points constituting the angle detection pattern, and the rotation angle is obtained from these points.

データ検出部207は、拡大縮小率検出部205が検出した拡大縮小率により大きさが正規化され、且つ、回転角検出部206が検出した回転角により角度が補正された座標において、データパターンを構成する点があるべき位置にある点候補について積算振幅に上記差を加算して得られる和を計算し、この和が大きい上位の所定数個の点候補をデータパターンを構成する点であるとし、これらの点よりデータを検出する。   The data detection unit 207 normalizes the size based on the enlargement / reduction ratio detected by the enlargement / reduction rate detection unit 205 and corrects the data pattern at the coordinates whose angle is corrected by the rotation angle detected by the rotation angle detection unit 206. The sum obtained by adding the above difference to the accumulated amplitude is calculated for point candidates at positions where the constituent points should be, and a predetermined number of upper point candidates having a large sum are points constituting the data pattern. The data is detected from these points.

データベース413は、検出データとこれに対応する情報を関連付けて記憶している。検出データに対応する情報は、例えば、ホームページのURL(Uniform Resource Locator)、画像データ、音声データ、テキストデータ等である。情報検索部414は、データ検出部207が電子透かしから検出した検出データに対応する情報をデータベース413から検索する。情報送信部415は、情報検索部414が検索した情報を携帯情報端末に送信する。   The database 413 stores detection data and information corresponding thereto in association with each other. The information corresponding to the detection data is, for example, a homepage URL (Uniform Resource Locator), image data, audio data, text data, and the like. The information search unit 414 searches the database 413 for information corresponding to the detection data detected by the data detection unit 207 from the digital watermark. The information transmission unit 415 transmits the information searched by the information search unit 414 to the portable information terminal.

図18に戻り、情報受信部416は、サーバから送信されてきた情報を受信する。情報利用部417は、情報受信部416が受信した情報を利用する。情報利用部417は、例えば、情報がURLである場合には、インターネットを介して、そのURLを有するホームページにアクセスする。また、情報利用部417は、例えば、情報が画像データである場合は、その画像データを画面に表示し、情報が音声データである場合には、その音声データをスピーカから出力し、情報がテキストデータである場合には、そのテキストデータを画面に表示する。   Returning to FIG. 18, the information receiving unit 416 receives information transmitted from the server. The information using unit 417 uses the information received by the information receiving unit 416. For example, when the information is a URL, the information using unit 417 accesses a home page having the URL via the Internet. For example, if the information is image data, the information utilization unit 417 displays the image data on the screen. If the information is audio data, the information utilization unit 417 outputs the audio data from the speaker. If it is data, the text data is displayed on the screen.

[実施形態4]
実施形態3は、実施形態1を基に構成されている。これに対し、実施形態4は、実施形態2を基に構成されている。
[Embodiment 4]
The third embodiment is configured based on the first embodiment. In contrast, the fourth embodiment is configured based on the second embodiment.

図22は、本発明の実施形態4によるサーバの構成を示すブロック図である。図22を図19と比較すると明らかなように、実施形態4によるサーバは、実施形態3によるサーバと比較すると、振幅計算部203及び振幅積算部204が周波数成分積算部303及び振幅計算部304に置き換わった点のみが異なり、他の部分は同様である。周波数成分積算部303及び振幅計算部304は、実施形態2のものと同様であるので、これらについての説明を省略する。   FIG. 22 is a block diagram showing a configuration of a server according to Embodiment 4 of the present invention. As is clear when FIG. 22 is compared with FIG. 19, the server according to the fourth embodiment is different from the server according to the third embodiment in that the amplitude calculation unit 203 and the amplitude integration unit 204 are replaced with the frequency component integration unit 303 and the amplitude calculation unit 304. The only difference is that it has been replaced, and the rest is the same. Since the frequency component integrating unit 303 and the amplitude calculating unit 304 are the same as those of the second embodiment, description thereof will be omitted.

本発明の実施形態4による携帯情報端末は、図18に示す実施形態3のものと同様であるので、これについての説明を省略する。   Since the portable information terminal according to Embodiment 4 of the present invention is the same as that of Embodiment 3 shown in FIG. 18, the description thereof is omitted.

[実施形態5]
実施形態1乃至4において、離散フーリエ変換の代わりに、離散コサイン変換又は離散サイン変換を用いても良い。この場合、1つの象限のみにパターンを設定することとなる。
[Embodiment 5]
In Embodiments 1 to 4, a discrete cosine transform or a discrete sine transform may be used instead of the discrete Fourier transform. In this case, a pattern is set in only one quadrant.

なお、図1、12、16、18、19、22に示す各部(撮像部401、データベース413を除く。)は、コンピュータをこれらの部分として機能させるためのプログラムをコンピュータが読み込んで実行することによっても実現することができ、図11、15及び17に示す各ステップは、コンピュータにこれらのステップを実行させるためのプログラムをコンピュータが読み込んで実行することによっても実現することができる。   1, 12, 16, 18, 19, and 22 (except for the imaging unit 401 and the database 413), the computer reads and executes a program for causing the computer to function as these parts. The steps shown in FIGS. 11, 15 and 17 can also be realized by the computer reading and executing a program for causing the computer to execute these steps.

本発明は、電子透かしの検出に用いることができる。   The present invention can be used for digital watermark detection.

本発明の実施形態1による電子透かし挿入装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the digital watermark insertion apparatus by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1による拡大縮小率検出用パターンの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the pattern for the expansion / contraction rate detection by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1による回転角検出用パターンの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the pattern for rotation angle detection by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1によるデータパターンの例の第1の部分を示す図である。It is a figure which shows the 1st part of the example of the data pattern by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1によるデータパターンの例の第2の部分を示す図である。It is a figure which shows the 2nd part of the example of the data pattern by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1によるデータパターンの例の第3の部分を示す図である。It is a figure which shows the 3rd part of the example of the data pattern by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1による電子透かし検出装置の逆フーリエ変換部が出力するパターンの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the pattern which the inverse Fourier transform part of the digital watermark detection apparatus by Embodiment 1 of this invention outputs. 本発明の実施形態1による電子透かし検出装置の二値化部が出力する二値化パターンの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the binarization pattern which the binarization part of the digital watermark detection apparatus by Embodiment 1 of this invention outputs. 原画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of an original image. 図9に示す原画像に本発明の実施形態1による電子透かし挿入装置が電子透かしを挿入したものを示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a digital watermark inserted into the original image illustrated in FIG. 9 by the digital watermark insertion apparatus according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態1による電子透かし挿入装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the digital watermark insertion apparatus by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1による電子透かし検出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the digital watermark detection apparatus by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1による電子透かし検出装置の振幅積算部が出力する総和振幅の分布例を示す図である。It is a figure which shows the example of distribution of the sum total amplitude which the amplitude integration part of the digital watermark detection apparatus by Embodiment 1 of this invention outputs. 本発明の実施形態1による電子透かし検出装置のデータ検出部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the data detection part of the digital watermark detection apparatus by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1による電子透かし検出装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the digital watermark detection apparatus by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態2による電子透かし検出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the digital watermark detection apparatus by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態2による電子透かし検出装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the digital watermark detection apparatus by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態3による携帯情報端末の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the portable information terminal by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態3によるサーバの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the server by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態3による携帯情報端末の二値化部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the binarization part of the portable information terminal by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態3による点候補抽出を説明するための図である。It is a figure for demonstrating point candidate extraction by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態4によるサーバの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the server by Embodiment 4 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

101 拡大縮小率検出用パターン生成部
102 回転角検出用パターン生成部
103 データ保持部
104 データパターン生成部
105 合成部
106 逆離散フーリエ変換部
107 二値化部
108 加算部(減算部)
201 ブロック化部
202 離散フーリエ変換部
203 振幅計算部
204 振幅積算部
205 拡大縮小率検出部
206 回転角検出部
207 データ検出部
303 周波数成分積算部
304 振幅計算部
401 撮像部
402 画像符号化部
403 画像復号化部
404 二値化部
405 並び替え部
411 点候補抽出部
413 データベース
414 情報検索部
415 情報送信部
416 情報受信部
417 情報利用部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Enlargement / reduction ratio detection pattern generation part 102 Rotation angle detection pattern generation part 103 Data holding part 104 Data pattern generation part 105 Synthesis | combination part 106 Inverse discrete Fourier transform part 107 Binarization part 108 Addition part (subtraction part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 201 Blocking part 202 Discrete Fourier transform part 203 Amplitude calculating part 204 Amplitude integrating part 205 Enlarging / contracting ratio detecting part 206 Rotation angle detecting part 207 Data detecting part 303 Frequency component integrating part 304 Amplitude calculating part 401 Imaging part 402 Image encoding part 403 Image decoding unit 404 Binarization unit 405 Rearrangement unit 411 Point candidate extraction unit 413 Database 414 Information search unit 415 Information transmission unit 416 Information reception unit 417 Information utilization unit

Claims (23)

電子透かしが埋め込まれた画像を読み取る撮像手段と、
前記撮像手段により読み取られた前記画像から前記電子透かしを検出するための処理のうちの前記画像を圧縮するための第1の処理を行い、圧縮された画像情報を生成する第1の処理手段と、
前記圧縮された画像情報を用いて、前記撮像手段により読み取られた前記画像から前記電子透かしを検出するための前記処理のうちの第2の処理を行う第2の処理手段と、
を備え、
前記撮像手段と前記第1の処理手段は、携帯情報端末に備わり、
前記第2の処理手段は、サーバに備わることを特徴とする電子透かし検出システム。
An imaging means for reading an image in which a digital watermark is embedded;
First processing means for generating compressed image information by performing a first process for compressing the image among processes for detecting the digital watermark from the image read by the imaging means; ,
Second processing means for performing a second of the processes for detecting the digital watermark from the image read by the imaging means using the compressed image information;
With
The imaging means and the first processing means are provided in a portable information terminal,
The digital watermark detection system, wherein the second processing means is provided in a server.
請求項1に記載の電子透かし検出システムにおいて、
前記第1の処理は、画像データの二値化であることを特徴とする電子透かし検出システム。
The digital watermark detection system according to claim 1,
The digital watermark detection system, wherein the first processing is binarization of image data.
請求項1に記載の電子透かし検出システムにおいて、
前記第1の処理は、更に、前記画像情報の秘匿性を高める処理を含むことを特徴とする電子透かし検出システム。
The digital watermark detection system according to claim 1,
The digital watermark detection system according to claim 1, wherein the first process further includes a process of increasing confidentiality of the image information.
請求項3に記載の電子透かし検出システムにおいて、
前記画像情報の秘匿性を高める処理は、データの並び替え又はデータの暗号化であることを特徴とする電子透かし検出システム。
The digital watermark detection system according to claim 3.
The digital watermark detection system characterized in that the process for improving the confidentiality of the image information is data rearrangement or data encryption.
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電子透かし検出システムにおいて、
前記第2の処理手段は、
前記画像を複数のブロックに分割する手段と、
各前記ブロックのデータを空間領域から周波数領域に変換することにより、又はその変換をしてから、各前記ブロックの各周波数成分の振幅を得る手段と、
各周波数成分の前記振幅をブロック間で加算することにより、各周波数毎の総和振幅を得る手段と、
前記周波数領域において、前記総和振幅のうち前記画像の拡大縮小率を検出するための非ゼロ周波数成分に対応したものを検出することにより、前記画像の拡大縮小率を検出する手段と、
前記周波数領域において、前記総和振幅のうち前記画像の回転角を検出するための非ゼロ周波数成分に対応したものを検出することにより、前記画像の回転角を検出する手段と、
前記拡大縮小率及び前記回転角により周波数領域における位置が補正された前記総和振幅であって第1の所定数の候補位置にあるもののうち、これらの間で相対的に大きな値を示す前記第1の所定数より少ない第2の所定数の総和振幅の位置の組み合わせを基に、挿入されている電子透かしを検出する手段と、
を備えることを特徴とする電子透かし検出システム。
The digital watermark detection system according to any one of claims 1 to 4,
The second processing means includes
Means for dividing the image into a plurality of blocks;
Means for obtaining the amplitude of each frequency component of each block by transforming the data of each block from the spatial domain to the frequency domain, or after the transformation;
Means for obtaining a total amplitude for each frequency by adding the amplitude of each frequency component between blocks;
Means for detecting the enlargement / reduction ratio of the image by detecting one corresponding to a non-zero frequency component for detecting the enlargement / reduction ratio of the image in the frequency domain in the frequency domain;
Means for detecting the rotation angle of the image by detecting one corresponding to a non-zero frequency component for detecting the rotation angle of the image in the frequency domain in the frequency domain;
The first amplitude indicating a relatively large value among the summed amplitudes whose positions in the frequency domain are corrected by the enlargement / reduction ratio and the rotation angle and among the first predetermined number of candidate positions. Means for detecting an inserted digital watermark based on a combination of positions of a second predetermined number of total amplitudes less than a predetermined number of
An electronic watermark detection system comprising:
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電子透かし検出システムにおいて、
前記第2の処理手段は、
画像をブロックに分割する手段と、
各前記ブロックのデータを空間領域から周波数領域に変換する手段と、
各周波数成分のベクトル振幅をブロック間でベクトル加算してベクトル和を得る手段と、
各周波数成分の前記ベクトル和の振幅を得る手段と、
前記周波数領域において、前記振幅のうち前記画像の拡大縮小率を検出するための非ゼロ周波数成分に対応したものを検出することにより、前記画像の拡大縮小率を検出する手段と、
前記周波数領域において、前記振幅のうち前記画像の回転角を検出するための非ゼロ周波数成分に対応したものを検出することにより、前記画像の回転角を検出する手段と、
前記拡大縮小率及び前記回転角により周波数領域における位置が補正された前記振幅であって第1の所定数の候補位置にあるもののうち、これらの間で相対的に大きな値を示す前記第1の所定数より少ない第2の所定数の振幅の位置の組み合わせを基に挿入されている電子透かしを検出する手段と、
を備えることを特徴とする電子透かし検出システム。
The digital watermark detection system according to any one of claims 1 to 4,
The second processing means includes
Means for dividing the image into blocks;
Means for transforming the data of each block from the spatial domain to the frequency domain;
Means for adding a vector amplitude of each frequency component between blocks to obtain a vector sum;
Means for obtaining the amplitude of the vector sum of each frequency component;
Means for detecting the enlargement / reduction ratio of the image in the frequency domain by detecting the amplitude corresponding to a non-zero frequency component for detecting the enlargement / reduction ratio of the image;
Means for detecting the rotation angle of the image in the frequency domain by detecting the amplitude corresponding to a non-zero frequency component for detecting the rotation angle of the image;
Of the amplitudes whose positions in the frequency domain have been corrected by the enlargement / reduction ratio and the rotation angle and being in the first predetermined number of candidate positions, the first value indicating a relatively large value therebetween Means for detecting a digital watermark inserted based on a combination of positions of a second predetermined number of amplitudes less than the predetermined number;
An electronic watermark detection system comprising:
請求項5又は6に記載の電子透かし検出システムにおいて、
前記画像の拡大縮小率を検出するための非ゼロの周波数成分は、生成時に前記周波数領域における第1の半径の領域内に生成されたものであり、
前記画像の回転角を検出するための非ゼロの周波数成分は、生成時に前記第1の半径と所定の比例関係にある第2の半径の領域内に生成されたものであり、
前記第1の所定数の候補位置は、前記第1の半径と前記所定の比例関係とは異なる所定の比例関係にある半径の1又は複数の領域内のものであることを特徴とする電子透かし検出システム。
The digital watermark detection system according to claim 5 or 6,
The non-zero frequency component for detecting the enlargement / reduction ratio of the image is generated in the region of the first radius in the frequency region at the time of generation,
The non-zero frequency component for detecting the rotation angle of the image is generated in a region of a second radius having a predetermined proportional relationship with the first radius at the time of generation,
The first predetermined number of candidate positions are in one or more regions of a radius having a predetermined proportional relationship different from the first proportional relationship to the first radius. Detection system.
請求項5又は6に記載の電子透かし検出システムにおいて、
前記画像の拡大縮小率を検出するための非ゼロの周波数成分は、前記画像の回転角を検出するための非ゼロの周波数成分を兼ねることを特徴とする電子透かし検出システム。
The digital watermark detection system according to claim 5 or 6,
The digital watermark detection system, wherein the non-zero frequency component for detecting the enlargement / reduction ratio of the image also serves as a non-zero frequency component for detecting the rotation angle of the image.
請求項8に記載の電子透かし検出システムにおいて、
前記画像の拡大縮小率を検出するための非ゼロの周波数成分は、生成時に前記周波数領域における第1の半径の領域に生成されたものであり、
前記第1の所定数の候補位置は、前記第1の半径と所定の比例関係にある半径の1又は複数の領域内のものであることを特徴とする電子透かし検出システム。
The digital watermark detection system according to claim 8.
The non-zero frequency component for detecting the enlargement / reduction ratio of the image is generated in the first radius region in the frequency region at the time of generation,
The digital watermark detection system according to claim 1, wherein the first predetermined number of candidate positions are in one or a plurality of regions having a radius in a predetermined proportional relationship with the first radius.
請求項7又は9に記載の電子透かし検出システムにおいて、
前記第1の半径は、前記周波数領域において、中間周波数に相当することを特徴とする電子透かし検出システム。
The digital watermark detection system according to claim 7 or 9,
The digital watermark detection system according to claim 1, wherein the first radius corresponds to an intermediate frequency in the frequency domain.
請求項1乃至10のいずれか1項に記載の電子透かし検出システムと、
前記検出された電子透かしに対応する情報を検索する手段と、
前記検索された情報を前記携帯情報端末に送信する手段と、
を備えることを特徴とする情報提供システム。
The digital watermark detection system according to any one of claims 1 to 10,
Means for retrieving information corresponding to the detected digital watermark;
Means for transmitting the retrieved information to the portable information terminal;
An information providing system comprising:
電子透かしが埋め込まれた画像を読み取る撮像ステップと、
前記撮像ステップにより読み取られた前記画像から前記電子透かしを検出するための処理のうちの前記画像を圧縮するための第1の処理を行い、圧縮された画像情報を生成する第1の処理ステップと、
前記圧縮された画像情報を用いて、前記撮像ステップにより読み取られた前記画像から前記電子透かしを検出するための前記処理のうちの第2の処理を行う第2の処理ステップと、
を備え、
前記撮像ステップと前記第1の処理ステップは、携帯情報端末に備わり、
前記第2の処理ステップは、サーバに備わることを特徴とする電子透かし検出方法。
An imaging step of reading an image with an embedded digital watermark;
A first processing step of performing a first process for compressing the image among processes for detecting the digital watermark from the image read in the imaging step, and generating compressed image information; ,
A second processing step of performing a second process of the processes for detecting the digital watermark from the image read by the imaging step using the compressed image information;
With
The imaging step and the first processing step are provided in a portable information terminal,
The digital watermark detection method, wherein the second processing step is provided in a server.
請求項12に記載の電子透かし検出方法において、
前記第1の処理は、画像データの二値化であることを特徴とする電子透かし検出方法。
The digital watermark detection method according to claim 12, wherein
The digital watermark detection method, wherein the first process is binarization of image data.
請求項1に記載の電子透かし検出方法において、
前記第1の処理は、更に、前記画像情報の秘匿性を高める処理を含むことを特徴とする電子透かし検出方法。
The digital watermark detection method according to claim 1,
The digital watermark detection method, wherein the first process further includes a process of increasing confidentiality of the image information.
請求項14に記載の電子透かし検出方法において、
前記画像情報の秘匿性を高める処理は、データの並び替え又はデータの暗号化であることを特徴とする電子透かし検出方法。
The digital watermark detection method according to claim 14, wherein
The digital watermark detection method, wherein the process for increasing the confidentiality of the image information is data rearrangement or data encryption.
請求項12乃至15のいずれか1項に記載の電子透かし検出方法において、
前記第2の処理ステップは、
前記画像を複数のブロックに分割するステップと、
各前記ブロックのデータを空間領域から周波数領域に変換することにより、又はその変換をしてから、各前記ブロックの各周波数成分の振幅を得るステップと、
各周波数成分の前記振幅をブロック間で加算することにより、各周波数毎の総和振幅を得るステップと、
前記周波数領域において、前記総和振幅のうち前記画像の拡大縮小率を検出するための非ゼロ周波数成分に対応したものを検出することにより、前記画像の拡大縮小率を検出するステップと、
前記周波数領域において、前記総和振幅のうち前記画像の回転角を検出するための非ゼロ周波数成分に対応したものを検出することにより、前記画像の回転角を検出するステップと、
前記拡大縮小率及び前記回転角により周波数領域における位置が補正された前記総和振幅であって第1の所定数の候補位置にあるもののうち、これらの間で相対的に大きな値を示す前記第1の所定数より少ない第2の所定数の総和振幅の位置の組み合わせを基に、挿入されている電子透かしを検出するステップと、
を備えることを特徴とする電子透かし検出方法。
The digital watermark detection method according to any one of claims 12 to 15,
The second processing step includes
Dividing the image into a plurality of blocks;
Obtaining the amplitude of each frequency component of each block by transforming the data of each block from the spatial domain to the frequency domain, or after the transformation,
Adding the amplitude of each frequency component between blocks to obtain a total amplitude for each frequency;
Detecting the enlargement / reduction ratio of the image in the frequency domain by detecting one corresponding to a non-zero frequency component for detecting the enlargement / reduction ratio of the image among the total amplitude;
Detecting the rotation angle of the image by detecting one corresponding to a non-zero frequency component for detecting the rotation angle of the image in the frequency domain,
The first amplitude indicating a relatively large value among the summed amplitudes whose positions in the frequency domain are corrected by the enlargement / reduction ratio and the rotation angle and among the first predetermined number of candidate positions. Detecting an inserted watermark based on a combination of positions of a second predetermined number of total amplitudes less than a predetermined number of
An electronic watermark detection method comprising:
請求項12乃至15のいずれか1項に記載の電子透かし検出方法において、
前記第2の処理ステップは、
画像をブロックに分割するステップと、
各前記ブロックのデータを空間領域から周波数領域に変換するステップと、
各周波数成分のベクトル振幅をブロック間でベクトル加算してベクトル和を得るステップと、
各周波数成分の前記ベクトル和の振幅を得るステップと、
前記周波数領域において、前記振幅のうち前記画像の拡大縮小率を検出するための非ゼロ周波数成分に対応したものを検出することにより、前記画像の拡大縮小率を検出するステップと、
前記周波数領域において、前記振幅のうち前記画像の回転角を検出するための非ゼロ周波数成分に対応したものを検出することにより、前記画像の回転角を検出するステップと、
前記拡大縮小率及び前記回転角により周波数領域における位置が補正された前記振幅であって第1の所定数の候補位置にあるもののうち、これらの間で相対的に大きな値を示す前記第1の所定数より少ない第2の所定数の振幅の位置の組み合わせを基に挿入されている電子透かしを検出するステップと、
を備えることを特徴とする電子透かし検出方法。
The digital watermark detection method according to any one of claims 12 to 15,
The second processing step includes
Dividing the image into blocks;
Transforming the data of each said block from the spatial domain to the frequency domain;
Vector addition of the vector amplitude of each frequency component between blocks to obtain a vector sum;
Obtaining the amplitude of the vector sum of each frequency component;
Detecting the scaling ratio of the image by detecting the amplitude corresponding to a non-zero frequency component for detecting the scaling ratio of the image in the frequency domain;
Detecting the rotation angle of the image in the frequency domain by detecting the amplitude corresponding to a non-zero frequency component for detecting the rotation angle of the image;
Of the amplitudes whose positions in the frequency domain have been corrected by the enlargement / reduction ratio and the rotation angle and being in the first predetermined number of candidate positions, the first value indicating a relatively large value therebetween Detecting a watermark inserted based on a combination of positions of a second predetermined number of amplitudes less than the predetermined number;
An electronic watermark detection method comprising:
請求項16又は17に記載の電子透かし検出方法において、
前記画像の拡大縮小率を検出するための非ゼロの周波数成分は、生成時に前記周波数領域における第1の半径の領域内に生成されたものであり、
前記画像の回転角を検出するための非ゼロの周波数成分は、生成時に前記第1の半径と所定の比例関係にある第2の半径の領域内に生成されたものであり、
前記第1の所定数の候補位置は、前記第1の半径と前記所定の比例関係とは異なる所定の比例関係にある半径の1又は複数の領域内のものであることを特徴とする電子透かし検出方法。
The digital watermark detection method according to claim 16 or 17,
The non-zero frequency component for detecting the enlargement / reduction ratio of the image is generated in the region of the first radius in the frequency region at the time of generation,
The non-zero frequency component for detecting the rotation angle of the image is generated in a region of a second radius having a predetermined proportional relationship with the first radius at the time of generation,
The first predetermined number of candidate positions are in one or more regions of a radius having a predetermined proportional relationship different from the first proportional relationship to the first radius. Detection method.
請求項16又は17に記載の電子透かし検出方法において、
前記画像の拡大縮小率を検出するための非ゼロの周波数成分は、前記画像の回転角を検出するための非ゼロの周波数成分を兼ねることを特徴とする電子透かし検出方法。
The digital watermark detection method according to claim 16 or 17,
A digital watermark detection method, wherein a non-zero frequency component for detecting an enlargement / reduction ratio of the image also serves as a non-zero frequency component for detecting a rotation angle of the image.
請求項19に記載の電子透かし検出方法において、
前記画像の拡大縮小率を検出するための非ゼロの周波数成分は、生成時に前記周波数領域における第1の半径の領域に生成されたものであり、
前記第1の所定数の候補位置は、前記第1の半径と所定の比例関係にある半径の1又は複数の領域内のものであることを特徴とする電子透かし検出方法。
The digital watermark detection method according to claim 19,
The non-zero frequency component for detecting the enlargement / reduction ratio of the image is generated in the first radius region in the frequency region at the time of generation,
The digital watermark detection method according to claim 1, wherein the first predetermined number of candidate positions are in one or a plurality of regions having a radius that is in a predetermined proportional relationship with the first radius.
請求項18又は20に記載の電子透かし検出方法において、
前記第1の半径は、前記周波数領域において、中間周波数に相当することを特徴とする電子透かし検出方法。
The digital watermark detection method according to claim 18 or 20,
The digital watermark detection method according to claim 1, wherein the first radius corresponds to an intermediate frequency in the frequency domain.
請求項12乃至21のいずれか1項に記載の電子透かし検出方法と、
前記検出された電子透かしに対応する情報を検索するステップと、
前記検索された情報を前記携帯情報端末に送信するステップと、
を備えることを特徴とする情報提供方法。
The digital watermark detection method according to any one of claims 12 to 21,
Searching for information corresponding to the detected digital watermark;
Transmitting the retrieved information to the portable information terminal;
An information providing method comprising:
コンピュータに請求項12乃至22のいずれか1項に記載の方法を行わせるためのプログラム。

A program for causing a computer to perform the method according to any one of claims 12 to 22.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007097190A (en) * 2005-09-28 2007-04-12 Toshiba Corp Embedded information reproduction apparatus, falsification detection apparatus, and embedded information reproducing method

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