JP2005236408A - 電子透かし埋込装置、電子透かし検出装置、電子透かし埋込方法、電子透かし検出方法、電子透かし埋込プログラムおよび電子透かし検出プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】透かし情報を埋め込む領域を制限することなく、画像中の１部のみからでも透かし情報を検出可能な透かし情報を埋め込むことのできる電子透かし埋込装置を提供することを目的とする。
【解決手段】画像に、透かし情報を埋め込む電子透かし埋込装置１００であって、画像を、複数の部分画像に分割する分割手段１１２と、透かし情報を、分割手段１１２によって分割された各部分画像それぞれに埋め込む埋込手段１２４とを備え、透かし情報は、予め配列が定められた複数の透かし要素を含み、埋込手段１２４は、複数の透かし要素の配列が異なる複数の透かし情報それぞれを、分割手段１１２によって分割された各部分画像に埋め込む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像に、透かし情報を埋め込む電子透かし埋込装置、電子透かし埋込方法、電子透かし埋込プログラムと、透かし情報が埋め込まれた画像から透かし情報を検出する電子透かし検出装置、電子透かし検出方法、および電子透かし検出プログラムに関するものである。

従来から、デジタルコンテンツに品質劣化が目立たない程度の小さな変更を加えることで別の情報を埋め込む電子透かし技術が知られている。電子透かし技術の応用例としては、著作者を識別する情報や、所有権の証明を示す情報を埋め込む例などが知られている。また、これ以外にも、コピー制御、フィンガープリンティング、コンテンツの認証、放送の監視などに電子透かしを応用する技術が提案されている。

電子透かしの埋め込み方法についても提案されている。例えば、透かし情報を空間方向と時間方向の両方に埋め込む方法が知られている。この方法によれば、画像の一部が切り出された場合であっても、他の部分に埋め込まれた透かし情報を抽出することができる（例えば、特許文献１参照）。

また、他の例としては、単位ウォータマークを縦横に反復した反復ウォータマークを埋め込む場合に、１行毎に単位ウォータマークを横方向等に一定量ずつずらす方法が知られている。この方法によれば、単位ウォータマークの反復が一定でないので、ウォータマークに対する攻撃は困難になるという効果を奏する（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−１４３５５９号公報 特開２０００−１５１９８４号公報

しかしながら、上記の電子透かしの埋め込み方法においても、透かし情報の１つが特定された場合には、透かし情報に対して攻撃されるおそれがある。また、画像の１部が切り出された場合には、当該画像に埋め込まれている複数の透かし情報のうち少なくとも１つが完全に残っていない限りは、透かし情報を検出することができないという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、透かし情報を埋め込む領域を制限することなく、画像中の１部のみからでも透かし情報を検出することのできる電子透かし検出装置を提供すること、およびこのような検出可能に透かし情報を埋め込むことのできる電子透かし埋込装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画像に、透かし情報を埋め込む電子透かし埋込装置であって、前記画像を、複数の部分画像に分割する分割手段と、前記透かし情報を、前記分割手段によって分割された各部分画像それぞれに埋め込む埋込手段とを備え、前記透かし情報は、予め配列が定められた複数の透かし要素を含み、前記埋込手段は、前記複数の透かし要素の配列が異なる複数の透かし情報それぞれを、前記分割手段によって分割された各部分画像に埋め込むことを特徴とする。

また、本発明は、画像に埋め込まれた透かし情報を検出する電子透かし検出装置であって、複数の部分画像を含む前記画像に、複数の透かし要素を含む透かし情報が埋め込まれた透かし情報埋込済画像を取得する取得手段と、前記取得手段が取得した前記透かし情報埋込済画像に含まれる各部分画像から、埋込用透かし情報に含まれる前記複数の透かし要素を検出する検出手段と、前記検出手段が複数の部分画像それぞれから検出した複数の透かし要素を蓄積する蓄積手段と、前記蓄積手段が蓄積した前記透かし要素のうち異なる前記部分画像から検出された透かし要素に基づいて、透かし情報を復元する透かし情報復元手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明は、画像に、透かし情報を埋め込む電子透かし埋込方法であって、前記画像を、複数の部分画像に分割する分割ステップと、前記透かし情報を、前記分割ステップにおいて分割された前記部分画像に埋め込む埋込ステップとを有し、前記透かし情報は、予め配列が定められた複数の透かし要素を含み、前記埋込ステップでは、前記複数の透かし要素の配列が異なる複数の透かし情報それぞれを、前記分割手段によって分割された各部分画像に埋め込むことを特徴とする。

また、本発明は、画像に埋め込まれた透かし情報を検出する電子透かし検出方法であって、複数の部分画像を含む前記画像に、複数の透かし要素を含む透かし情報が埋め込まれた透かし情報埋込済画像を取得する取得ステップと、前記取得ステップにおいて取得した前記透かし情報埋込済画像に含まれる各部分画像から、埋込用透かし情報に含まれる前記複数の透かし要素を検出する検出ステップと、前記検出ステップにおいて複数の部分画像それぞれから検出した複数の透かし要素を蓄積手段に蓄積する蓄積ステップと、前記蓄積ステップにおいて蓄積した前記透かし要素のうち異なる前記部分画像から検出された透かし要素に基づいて、透かし情報を復元する透かし情報復元ステップとを有することを特徴とする。

また、本発明は、画像に、透かし情報を埋め込む電子透かし埋込処理をコンピュータに実行させる電子透かし埋込プログラムであって、前記画像を、複数の部分画像に分割する分割ステップと、前記透かし情報を、前記分割ステップにおいて分割された前記部分画像に埋め込む埋込ステップとを有し、前記透かし情報は、予め配列が定められた複数の透かし要素を含み、前記埋込ステップでは、前記複数の透かし要素の配列が異なる複数の透かし情報それぞれを、前記分割手段によって分割された各部分画像に埋め込むことを特徴とする。

また、本発明は、画像に埋め込まれた透かし情報を検出する電子透かし検出処理をコンピュータに実行させる電子透かし検出プログラムであって、複数の部分画像を含む前記画像に、複数の透かし要素を含む透かし情報が埋め込まれた透かし情報埋込済画像を取得する取得ステップと、前記取得ステップにおいて取得した前記透かし情報埋込済画像に含まれる各部分画像から、埋込用透かし情報に含まれる前記複数の透かし要素を検出する検出ステップと、前記検出ステップにおいて複数の部分画像それぞれから検出した複数の透かし要素を蓄積手段に蓄積する蓄積ステップと、前記蓄積ステップにおいて蓄積した前記透かし要素のうち異なる前記部分画像から検出された透かし要素に基づいて、透かし情報を復元する透かし情報復元ステップとを有することを特徴とする。

本発明にかかる電子透かし埋込装置は、画像に含まれる各部分画像それぞれに透かし情報を埋め込む。各部分画像に埋め込む透かし情報は、各透かし情報を構成する透かし要素が同一であって、かつ複数の透かし要素の配列順が異なるものである。このように、各部分画像に同一の透かし要素が埋め込まれているので、異なる部分画像に埋め込まれた透かし要素に基づいて、透かし情報を復元することができるという効果を奏する。さらにこれにより、画像の一部が欠落した場合であっても、精度よく透かし情報を復元することができるという効果を奏する。

以下に、本発明にかかる電子透かし埋込装置、電子透かし検出装置、電子透かし埋込方法、電子透かし検出方法、電子透かし埋込プログラムおよび電子透かし検出プログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、実施の形態１にかかる電子透かし埋込装置１００の機能構成を示すブロック図である。電子透かし埋込装置１００は、動画像５００に対して原透かし情報６００を埋め込む。電子透かし埋込装置１００は、動画像取得部１１０と、動画像分割部１１２と、原透かし情報取得部１２０と、原透かし情報分割部１２１と、透かし要素配列部１２２と、透かし要素埋込部１２４と、動画像再合成部１２６とを備えている。

動画像分割部１１２は、堂Ｇ像取得部１１０が取得した動画像５００を複数の領域、すなわち埋込領域に分割する。

図２および図３を参照しつつ、動画像分割部１１２の処理について詳述する。図２は、動画像５００のデータ構成を模式的に示している。図３は、図２に示す動画像５００に含まれる第１静止画像５１０のデータ構成を模式的に示している。

図２に示すように、動画像５００は、複数の静止画像５１０，５２０，５３０・・・を含んでいる。さらに、図３に示すように、第１静止画像５１０は、第１静止画像５１０は、縦横にそれぞれ等間隔に分割されている。すなわち、複数の埋込領域を有している。具体的には、第１静止画像５１０は、第１埋込領域５１１、第２埋込領域５１２、第３埋込領域５１３・・・と、形状の等しい複数の埋込領域を有している。ここでは、説明の便宜上９個の埋込領域に分割する場合を例に説明する。

他の静止画像５２０，５３０・・・のデータ構成は、図３に示す第１静止画像５１０のデータ構成と同様である。

なお、本実施の形態にかかる静止画像は、それぞれ特許請求の範囲に記載の部分画像に相当する。

動画像分割部１１２は、動画像５００を取得すると、動画像５００から各静止画像５１０，５２０，５３０・・・を切り出す。動画像分割部１１２はさらに静止画像５１０，５２０，５３０・・・それぞれを、複数の埋込領域に分割する。

一方、図１に示す原透かし情報取得部１２０は、外部から原透かし情報６００を取得する。そして、原透かし情報分割部１２２は、原透かし情報取得部１２０が取得した原透かし情報６００を複数の情報に分割する。原透かし情報分割部１２１は、ここで、図４を参照しつつ原透かし情報分割部１２１の処理について詳述する。図４は、原透かし情報のデータ構成を模式的に示している。原透かし情報は、原透かし情報分割部１２１によって、複数の透かし要素に分割される。本実施の形態においては、原透かし情報分割部１２１は、１つの原透かし情報を９個の透かし要素、第１透かし要素〜第９透かし要素６１０ａ〜６１０ｉに分割する。このように、原透かし情報分割部１２１は、原透かし情報６００を動画像分割部１１２が分割する埋込領域と等しい数の透かし要素に分割する。

なお、本実施の形態にかかる第１透かし要素〜第９透かし要素６１０ａ〜６１０ｉは、１〜９の数字である。すなわち、本実施の形態にかかる原透かし情報は、１〜９の連続する数字配列である。

なお、透かし要素の数と静止画像に含まれる埋込領域数が等しくなるのが望ましい。このため、原透かし情報を分割する数を基準に静止画像を分割する数、すなわち埋込領域の数を定めてもよい。また、静止画像を分割する数を基準に、原透かし情報を分割する数、すなわち透かし要素の数を定めてもよい。

図１に示す透かし要素配列部１２２は、原透かし情報分割部１２１によって分割された複数の透かし要素の配列を定める。本実施の形態にかかる透かし要素配列部１２２は、原透かし情報６００に含まれる透かし要素６１０ａ〜６１０ｉの配列を異ならせることにより、各静止画像に埋め込むべき埋込用透かし情報を作成する。

図５−１〜図５−３を参照しつつ透かし要素配列部１２２の処理について詳述する。図５−１〜図５−３は、透かし要素配列部１２２によって作成された３つの埋込用透かし情報を示している。図５−１〜図５−３に示す３つの埋込用透かし情報６２０，６２２，６２４は、いずれも原透かし情報６００に含まれる第１透かし要素６１０ａ〜第９透かし要素６１０ｉを配列したものである。しかし、その配列順が異なっている。

第１埋込用透かし情報６２０は、先頭に第１透かし要素６１０ａを有する。そして、第１透かし要素６１０ａに続いて、第２透かし要素６１０ｂ、第３透かし要素６１０ｃ、・・・第９透かし要素６１０ｉが、原透かし情報６００における透かし要素の配列順に配列されている。

また、第２埋込用透かし情報６２２は、先頭に第２透かし要素６１０ｂを有する。そして、第２透かし要素６１０ｂに続いて、第３透かし要素６１０ｃ、第４透かし要素６１０ｄ、・・・第９透かし要素６１０ｉが原透かし情報６００における透かし要素の配列順に配列されている。そして、第９透かし要素６１０ｉに続いて、第１透かし要素６１０ａが配列されている。

また、第３埋込用透かし情報６２４は、先頭に第３透かし要素６１０ｃを有する。そして、第３透かし要素６１０ｃに続いて、第４透かし要素６１０ｄ，第５透かし要素６１０ｅ、・・・第９透かし要素６１０ｉが原透かし情報６００における透かし要素の配列順に配列されている。そして、第９透かし要素６１０ｉに続いて、第１透かし要素６１０ａ、第２透かし要素６１０ｂが配列されている。

以上のように、第１埋込用透かし情報６２０、第２埋め込み用透かし情報６２２、および第３埋め込み用透かし情報６２４の先頭に配置される透かし要素は、１つずつ配列の後ろにずれている。

第１埋込用透かし情報６２０、第２埋込用透かし情報６２２および第３埋込用透かし情報６２４それぞれにおける先頭の位置、すなわち第１埋込領域に配置された透かし要素を順に配列すると、先頭となる透かし要素が異なっている。しかし、透かし要素の配列は、原透かし情報６００における透かし要素の配列と同一になる。同様に、他の埋込領域においても、原透かし情報６００における配列と同一になる。

また、各埋込用透かし情報に埋め込まれた複数の透かし要素は、左上から横方向に順に原透かし情報６００における配列順に沿って配列されている。

このように、各埋め込み用透かし情報内においては、原透かし情報６００における配列順が保持されている。さらに、複数の埋め込み用透かし情報の配列順に沿って原透かし情報６００における配列順が保持されている。

以上のように、透かし要素配列部１２２は、第１透かし要素６１０ａ〜第９透かし要素６１０ｉを原透かし情報６００における配列順を保ちつつ、先頭に配置すべき透かし要素を１つずつずらして、埋込用透かし情報を作成する。

図１に示す透かし要素埋込部１２４は、透かし要素配列部１２２によって作成された各埋込用透かし情報を、各静止画像に埋め込む。図６−１〜図６−３を参照しつつ透かし要素埋込部１２４の処理について詳述する。図６−１は、埋込用第１透かし情報６２０を、第１静止画像５１０に埋め込む様子を模式的に示している。同様に、図６−２は先頭に第２透かし要素６１０ｂが配置された埋込用第２透かし情報６２２を、第２静止画像５２０に埋め込む様子を示している。また、図６−３は、先頭に第３透かし要素６１０ｃが配置された埋込用第３透かし情報６２４を、第３静止画像５３０に埋め込む様子を示している。

このように、透かし要素埋込部１２４は、先頭となる透かし要素が１つずつずらされた複数の埋込用透かし情報を、複数の静止画像に対して静止画像の配列順に沿ってそれぞれ埋め込む。具体的には、透かし要素埋め込み部１２４は、埋込用透かし情報に含まれる各透かし要素を、対応する各埋込領域にそれぞれ埋め込む。より具体的には、最下位の１ビットを０または１に変更することにより、または最下位２ビットを００または１１に変更することにより透かし要素を埋め込む。

また埋込用透かし情報における第１透かし要素を認識可能にすべく、第１透かし要素に対応する位置には、第１透かし要素として空データを埋め込む。これにより、埋込用透かし情報から原透かし情報６００を復元する場合に、原透かし情報６００の先頭となる透かし要素を容易に特定することができる。

各静止画像に埋め込まれている埋込用透かし情報において、原透かし情報における透かし要素の配列は保たれている。したがって、空データにより先頭となる透かし要素を特定することができれば、原透かし情報を復元することができる。例えば、最下位２ビットを０１や１０を空データとしてもよい。

本実施の形態においては、空データにより先頭となる透かし要素を特定することができるので、原透かし情報を正確に復元することができる。

これにより、動画像５００に含まれる連続する複数の静止画像における同一の埋込領域には、複数の透かし要素が原透かし情報６００における配列順と同一の順番に埋め込まれる。例えば、静止画像の左上に配置された透かし要素に注目すると第１静止画像から順に静止画像の配列に沿って、第１透かし要素６１０ａ、第２透かし要素６１０ｂ、第３透かし要素６１０ｃ・・・と、原透かし情報６００における配列順と同一の順番に透かし要素が埋め込まれている。

図１に示す動画像再合成部１２６は、透かし要素埋込部１２４によって埋込用透かし情報が埋め込まれた各静止画像を再合成し、透かし情報埋込済動画像７００を作成する。そして、作成した透かし情報埋込済動画像７００を出力する。具体的には、各透かし情報埋込領域を結合して静止画像を再編成し、さらに各静止画像を結合することにより、透かし情報埋込済動画像７００を得る。

以上のように、各静止画像に埋め込まれる埋込用透かし情報は、先頭に配列される透かし要素が異なっている。すなわち、各静止画像に埋め込まれる埋込用透かし情報は、それぞれ異なる情報である。従って、１つの静止画像に埋め込まれている埋込用透かし情報が、第三者に解読されても、他の埋込用透かし情報は解読されない。

上述のように、各静止画像に埋め込まれている埋込用透かし情報に含まれる複数の透かし要素は、全ての埋込用透かし情報において同一である。従って、所定の静止画像に埋め込まれている埋込用透かし情報に含まれる透かし要素の一部が欠落している場合であっても、当該欠落部分の透かし要素を他の静止画像に埋め込まれている透かし要素によって補填することができる。すなわち、１の静止画像における埋込用透かし情報の欠落部分を他の静止画像における埋込用透かし情報によって補填することにより、原透かし情報６００を復元することができる。

さらに、本実施の形態においては、各静止画像に埋め込まれている埋込用透かし情報に含まれる複数の透かし要素は、各静止画像毎に異なる埋込領域に配置されている。従って、複数の静止画像に渡り一様に所定の部分が欠落している場合であっても、それぞれの静止画像における欠落のない部分に埋め込まれている透かし要素に基づいて、原透かし情報６００を復元することができる。

ここで、一様に所定の部分が欠落している場合とは、例えば各静止画像における右上の領域が一様に欠落しているような場合である。より具体的には、第２埋込領域および第３埋込領域が欠落している場合などである。

さらに、本実施の形態においては、各静止画像に埋め込まれている埋込用透かし情報における先頭の透かし要素は１つずつずらされている。このよう各静止画像に埋め込まれている透かし要素の配列は、規則的に異なっている。従って、１つの埋込用透かし情報を特定することができれば、当該規則に従って他の静止画像に埋め込まれている埋込用透かし情報における透かし要素の配列を特定することができる。従って、当該規則を利用して効率的に埋込用透かし情報を特定することができる。

図７は、実施例１に係る電子透かし埋込装置１００のハードウェア構成を示す図である。電子透かし埋込装置１００は、ハードウェア構成として、電子透かし埋込装置１００における電子透かし埋め込み処理を実行する電子透かし埋め込みプログラムなどが格納されているＲＯＭ５２と、ＲＯＭ５２内のプログラムに従って電子透かし埋込装置１００の各部を制御し、バッファリング時間変更処理等を実行するＣＰＵ５１と、ワークエリアが形成され、電子透かし埋込装置１００の制御に必要な種々のデータを記憶するＲＡＭ５３と、ネットワークに接続して通信を行う通信I／Ｆ５７と、各部を接続するバス６２とを備えている。

先に述べた電子透かし埋込装置１００における電子透かし埋め込みプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フロッピー（Ｒ）ディスク（ＦＤ）、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されてもよい。

この場合には、電子透かし埋め込みプログラムは、電子透かし埋込装置１００において上記記録媒体から読み出して実行することにより主記憶装置上にロードされ、上記ソフトウェア構成で説明した各部が主記憶装置上に生成されるようになっている。

また、本実施例の電子透かし埋め込みプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。

以上、本実施の形態にかかる電子透かし埋込装置１００について説明したが、上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができる。

そうした第１の変更例について説明する。本実施の形態においては、動画像分割部１１２は、動画像５００を複数の静止画像５１０，５２０・・・に分割し、さらに各静止画像を９個の埋込領域に分割した。そして、透かし要素埋込部１２４は各埋込領域に対してそれぞれ１つの透かし要素を埋め込むこととしたが、これにかえて、動画像分割部１１２は各静止画像をさらに複数の部分画像に分割し、さらに各部分画像を９個の埋込領域に分割してもよい。

図８−１および図８−２は、１つの部分画像に１つの埋込用透かし情報が埋め込まれる場合の部分画像と埋込用透かし情報の対応関係を示している。図８−１は、静止画像８００のデータ構成を示している。また、図８−２は、図８−１に示す第１部分静止画像８１０を拡大して示している。

図８−１に示すように、１つの静止画像８００は、複数の部分画像、すなわち第１部分静止画像８１０、第２部分静止画像８２０・・・を有している。また、図８−２に示すように、部分静止画像８１０は、複数の埋込領域、第１埋込領域８１１、第２埋込領域８１２・・・を有している。

本例においては、各埋込領域８１１，８１２，・・・に対してそれぞれ１つの透かし要素を埋め込む。すなわち、各部分画像８１０，８２０・・・に対してそれぞれ１つの埋込用透かし情報を埋め込む。

このように、各部分画像に対して１つの埋込用透かし情報を埋め込んだ場合であっても、実施の形態１にかかる場合と同様に、原透かし情報が第三者に解読されるのを避けることができる。また、１つの部分画像に埋め込まれた複数の透かし要素から原透かし情報を復元できない場合であっても、他の部分画像に埋め込まれた透かし要素によって欠落部分を補填することにより原透かし情報を復元することができる。

第２の変更例としては、本実施の形態においては、動画像分割部１１２は、動画像５００をそれぞれ９個の格子状の埋込領域に分割したが、埋込領域の分割単位は本実施の形態に限定されない。すなわち、各埋め込み領域の静止画像における配列順が予め定められていればよく、埋込領域の数および大きさは特に限定されるものではない。例えば、縦横それぞれ４等分に分割し、１６個の埋込領域に分割してもよい。

また、等分に分割しなくともよく、例えば、異なる大きさの埋込領域に分割してもよい。この場合も、本実施の形態と同様に各静止画像に含まれる各埋込領域に対して１つずつ透かし要素を埋め込めばよい。

図９は、異なる大きさの埋込領域に分割された静止画像９００を示している。図９に示す静止画像９００の上２段９１２，９１４に配置された埋込領域と、最下段９２０に配置された埋込領域とは、大きさが異なっている。本図においては、最下段に配置された埋込領域は、上２段に配置された埋込領域の大きさの４倍の大きさに設けられている。

本例においても、本実施の形態における場合と同様に、左上から順に、すなわち埋込領域の配列に沿って、各透かし要素を埋め込めばよい。図１０−１〜図１０−３に各静止画像に埋め込むべき埋込用透かし情報９５０，９６０，９７０を示している。

図１０−１に示すように、第１埋込用透かし情報９５０においては、第１埋込領域に対応する位置に第１透かし要素が埋め込まれている。そして、第１透かし要素に続いて各透かし要素が順番に配列されている。図１０−２および図１０−３に示すように、第２静止画像および第３静止画像においては、第１埋込領域に対応する位置にそれぞれ第２透かし要素および第３透かし要素が埋め込まれている。

このように、異なる大きさの埋込領域に分割した場合であっても、各静止画像は、それぞれ同一の透かし要素を互いに異なる位置に配置しているので、等間隔に等しい大きさの埋込領域に分割した場合と同様に、複数の静止画像に渡り透かし要素の一部が欠落している場合であっても、他の部分に埋め込まれている透かし要素によって欠落部分を補填することにより、原透かし情報６００を復元することができる。

第３の変更例について説明する。本実施の形態においては、先頭となる透かし要素を原透かし情報６００における透かし要素の配列に沿って１つずつずらすことにより、互いに異なる複数の埋込用透かし情報を作成した。しかし、各埋込用透かし情報を異ならせるための規則は、本実施の形態に限定されない。例えば、先頭となる透かし要素を２つずつずらしてもよい。また、所定の関数により各埋込用透かし情報における透かし要素の配列を異ならせてもよい。このように、埋込用透かし情報における透かし要素の配列から原透かし情報６００における透かし要素の配列を復元可能であればよく、復元可能な限り当該規則は限定されるものではない。

第４の変更例としては、本実施の形態においては、透かし要素配列部１２２は、原透かし情報６００における配列を保持した埋込用透かし情報を作成したが、埋込用透かし情報において、原透かし情報６００における配列を保持しなくともよい。

原透かし情報６００における透かし要素の配列と、埋込用透かし情報における透かし要素の配列との関係が予め定められており、当該関係に基づいて埋込用透かし情報における配列から原透かし情報６００における配列を復元できればよく、配列と同一である場合に限定されない。

なお、この場合、原透かし情報６００における透かし要素の配列と埋込用透かし情報における透かし要素の配列の関係を保持している必要がある。そして、透かし要素配列部１２２は、この関係に従って透かし要素を再配列し、埋込用透かし情報を作成する。

第５の変更例としては、本実施の形態においては、第１透かし要素として空データを埋め込んだが、第１透かし要素は空データ以外のデータであってもよく、埋込用透かし情報検出する装置において、第１透かし要素であることを認識できればよい。

第６の変更例としては、本実施の形態においては、原透かし情報分割部１２１は、外部から原透かし情報６００を取得し、透かし要素配列部１２２が透かし要素の配列を決定したが、これにかえて、透かし要素配列部１２２によって決定された配列の透かし要素を予め保持していてもよい。

図１１は、この場合の電子透かし埋込装置１００の機能構成を示している。電子透かし埋込装置１００は、原透かし情報取得部１２０、原透かし情報分割部１２１および透かし要素配列部１２２にかえて、埋込用透かし情報保持部１３０を有している。そして、埋込用透かし情報保持部１３０は、透かし要素配列部１２２によって決定される複数の埋込用透かし情報を予め保持している。そして透かし要素埋込部１２４は、埋込用透かし情報保持部１３０に保持されている複数の埋込用透かし情報を、動画像分割部１１２によって分割された各静止画像に埋め込む。

なお、これ以外の電子透かし埋込装置１００の構成および処理は、実施の形態にかかる電子透かし埋込装置１００の構成および処理と同様である。

次に、実施の形態に係る電子透かし検出装置２００について説明する。電子透かし検出装置２００は、電子透かし埋込装置１００によって埋め込まれた埋込用透かし情報を検出し、埋込用透かし情報から原透かし情報６００を復元する。図１２は、電子透かし検出装置２００の機能構成を示すブロック図である。電子透かし検出装置２００は、透かし情報埋込済動画像取得部２１０と、透かし要素検出部２１１と、透かし要素蓄積部２１２と、透かし要素配列部２１４と、原透かし情報復元部２１６とを有している。

透かし情報埋込済動画像取得部２１０は、外部から透かし情報埋込済動画像７００を取得する。透かし要素検出部２１１は、透かし情報埋込済動画像取得部２１０から透かし情報埋込済動画像７００に含まれる各静止画像を透かし情報埋込済動画像７００における配列順に取得する。そして、取得した各静止画像それぞれから当該静止画像に埋め込まれている透かし要素を検出する。

透かし要素蓄積部２１２は、透かし要素検出部２１１が透かし情報埋込済動画像７００から検出した各透かし要素を蓄積する。そして、次の静止画像から検出される透かし要素をさらに蓄積する。こうして、各静止画像から検出される透かし要素を蓄積することにより原透かし情報に含まれる全ての透かし要素を蓄積する。

図１３は、透かし要素蓄積部２１２による透かし要素を蓄積する処理を説明するための図である。図１３を参照しつつ、静止画像の一部が欠落し、各静止画像の一部の領域からしか透かし要素を検出できない場合について説明する。この場合、透かし要素蓄積部２１２は、各静止画像における第１埋込領域に埋め込まれている透かし要素を第１蓄積部２１２１に順番に蓄積していく。同様に、透かし要素蓄積部２１２は、第２埋込領域に埋め込まれている透かし要素を第２蓄積部２１２２に順番に蓄積していく。

このように、各埋込領域において、検出静止画像の配列に沿って透かし要素を蓄積していくと、蓄積された透かし要素は、原透かし情報６００における配列に沿って蓄積される。

このため、各埋込領域に埋め込まれた透かし要素を各静止画像から検出し、蓄積していくことにより、各埋込領域から透かし要素を構成する全ての透かし要素を得ることができる。

したがって、例えば透かし情報埋込済動画像７００において一様に第９埋込領域の画像が欠落している場合であっても、第１埋込領域から検出した透かし要素、すなわち第１蓄積部２１２１に蓄積されている透かし要素に基づいて原透かし情報６００を正確に復元することができる。

また、動画像５００を構成する各静止画像には、いずれも原透かし情報６００を構成するすべての透かし要素が含まれている。このため、所定の静止画像から全ての透かし要素を検出できない場合には、検出できなかった透かし要素を他の静止画像から検出することができる。すなわち、所定の静止画から全ての透かし要素を検出できない場合であっても、他の静止画像から検出した透かし要素を補填することにより原透かし情報に含まれる全ての透かし要素を蓄積することができる。

そして、図１２に示す透かし要素配列部２１４は、透かし要素蓄積部２１２に蓄積された複数の透かし要素から先頭となる透かし要素を特定する。具体的には、空データを検出する。また、所定の埋込領域から検出された複数の透かし要素を対象とする。電子透かし埋込装置１００において、第１透かし要素として空データを埋め込んであるので、透かし要素配列部２１４は、空データを検出することにより、第１透かし要素を特定することができる。

さらに、透かし要素配列部２１４は、特定した第１透かし要素を透かし要素が配列の先頭となるように透かし要素の配列をずらす。図１４は、透かし要素配列部２１４が第１蓄積部２１２２に蓄積された透かし要素から原透かし情報６００を復元する処理を模式的に示している。このように、透かし要素の配列から原透かし情報６００を復元する。そして、原透かし情報復元部２１６は、透かし要素配列部２１４によって配列された透かし要素に所定の演算を施して、原透かし情報を得る。

電子透かし検出装置２００は、以上の構成により、電子透かし埋込装置１００によって埋込用透かし情報が埋め込まれた動画像から透かし要素を検出し、原透かし情報を復元する。

なお、電子透かし検出装置２００のハードウェア構成は、図７を参照しつつ説明した電子透かし埋込装置１００におけるハードウェア構成と同様である。

以上、本実施の形態にかかる電子透かし埋込装置１００および電子透かし検出装置２００について説明したが、上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができる。

そうした第１の変更例としては、電子透かし検出装置２００は、位相不変量を用いて原透かし情報を復元してもよい。図１５は、本例にかかる電子透かし検出装置２００の機能構成を示すブロック図である。本例にかかる電子透かし検出装置２００は、透かし要素配列部２１４を備えるのにかえて、原透かし情報復元部２１６において、埋込用透かし情報の先頭に配置される透かし要素を特定することなく、原透かし情報を復元することができる。本例にかかる電子透かし検出装置２００は、この点で実施の形態にかかる電子透かし検出装置２００と異なっている。

本例にかかる電子透かし検出装置２００の原透かし情報復元部２１６は、位相不変量を用いて原透かし情報を復元する。局所的な幾何学的変形を同相写像とみなすことにより、電子透かしを位相不変量と関連付けることができる。ここで、位相不変量とは、局所的な幾何学的変形の下で不変な量のことであり、例えばホモトピー類等が知られている。

この位相不変量を用いた位相的電子透かし方式（特許公報３４３１５９３号公報参照）を用いることにより埋込用透かし情報に含まれる先頭の要素透かし要素を特定することなく原透かし情報を復元することができる。従って、実施の形態において説明したように透かし要素配列部２１４によって埋込用透かし情報に含まれる先頭の透かし要素を特定することなく、原透かし情報を復元することができる。

信頼性の判定は、重複して得られた透かし要素から判定してもよい。具体的には、各静止画像において得られた複数の透かし要素を照合してもよい。または、各静止画像から得られた透かし要素と時間軸方向に得られた複数の透かし要素とを照合してもよい。さらに、これらの照合を組み合わせてもよい。

以上のように原透かし情報が算出された時点で処理を終了することができるので、処理の効率化を図ることができる。

また本実施の形態にかかる変更例について説明する。本実施の形態においては、埋込用透かし情報を埋め込む対象が動画像５００である場合について説明したが、埋込用透かし情報を埋め込む対象はこれに限定されるものではない。例えば、音声情報であってもよく、または画像と音声の両者を含む情報であってもよい。このように、コンテンツが時間軸の概念を含む情報であればよい。

また、埋込用透かし情報を埋め込む対象が静止画像であってもよい。この場合には、静止画像を複数の部分静止画像に分割し、各部分画像を本実施の形態における静止画像として処理すればよい。すなわち、各部分静止画像に対して１つの埋込用透かし情報を埋め込めばよい。

第２の変更例について説明する。本実施の形態における透かし要素配列部２１４は、透かし要素蓄積部２１２に蓄積されている各埋込領域から検出された透かし要素の配列のうち所定の埋込領域から検出された透かし要素の配列に基づいて原透かし情報６００を復元したが、これにかえて、複数の埋込領域から検出された各透かし要素に基づいて原透かし情報６００を復元してもよい。例えば、第１埋込領域から第１透かし要素から第８透かし要素まで検出しており、第２埋込領域から第９透かし要素を検出している場合には、第１埋込領域から検出した第１透かし要素から第８透かし要素および第２埋込領域から検出した第９透かし要素に基づいて、原透かし情報６００を復元してもよい。

以上のように、本発明にかかる電子透かし埋込装置、電子透かし検出装置、電子透かし埋め込み方法、および電子透かし検出方法は、電子透かしの埋め込みおよび検出に有用であり、特に、透かし情報を正確に検出することのできる電子透かし検出装置、およびこれに対応する電子透かし埋込装置に適している。

実施の形態１にかかる電子透かし埋込装置１００の機能構成を示すブロック図である。 動画像５００のデータ構成を模式的に示す図である。 図２に示す動画像５００に含まれる第１静止画像５１０のデータ構成を模式的に示す図である。 透かし情報のデータ構成を模式的に示す図である。 透かし要素配列部１２２によって作成された第１埋込用透かし情報６２０を示す図である。 透かし要素配列部１２２によって作成された第２埋込用透かし情報６２２を示す図である。 透かし要素配列部１２２によって作成された第３埋込用透かし情報６２４を示す図である。 埋込用第１透かし情報６２０を、第１静止画像５１０に埋め込む様子を模式的に示す図である。 埋込用第２透かし情報６２２を、第２静止画像５２０に埋め込む様子を模式的に示す図である。 埋込用第３透かし情報６２４を、第３静止画像５３０に埋め込む様子を模式的に示す図である。 実施例１に係る電子透かし埋込装置１００のハードウェア構成を示す図である。 電子透かし埋込装置１００の第２の変更例にかかる静止画像８００のデータ構成を示す図である。 図８−１に示す第１部分静止画像８１０を拡大して示す図である。 電子透かし埋込装置１００の第２の変更例にかかる、静止画像９００を示す図である。 電子透かし埋込装置１００の第２の変更例にかかる第１埋込用透かし情報９５０を示す図である。 電子透かし埋込装置１００の第２の変更例にかかる第２の変更例にかかる第２埋込用透かし情報９６０，９７０を示す図である。 電子透かし埋込装置１００の第２の変更例にかかる第３埋込用透かし情報９７０を示す図である。 第６の変更例にかかる電子透かし埋込装置１００の機能構成を示す図である。 電子透かし検出装置２００の機能構成を示すブロック図である。 透かし要素蓄積部２１２による透かし要素を蓄積する処理を説明するための図である。 透かし要素配列部２１４が第１蓄積部２１２２に蓄積された透かし要素から原透かし情報６００を復元する処理を模式的に示す図である。 本例にかかる電子透かし検出装置２００の機能構成を示すブロック図である。

符号の説明

５１ ＣＰＵ
５２ ＲＯＭ
５３ ＲＡＭ
５７ 通信I／Ｆ
６２ バス
１００ 電子透かし埋込装置
１１０ 動画像取得部
１１１ 動画像分割部
１２０ 原透かし情報取得部
１２１ 原透かし情報分割部
１２２ 透かし要素配列部
１２４ 透かし要素埋込部
１２６ 動画像再合成部
１３０ 情報保持部
２００ 電子透かし検出装置
２１０ 透かし情報埋込済動画像取得部
２１１ 透かし要素検出部
２１２ 透かし要素蓄積部
２１４ 透かし要素配列部
２１６ 原透かし情報復元部
５００ 動画像
６００ 原透かし情報
７００ 透かし情報埋め込み済み動画像

Claims (19)

1. 画像に、透かし情報を埋め込む電子透かし埋込装置であって、
   前記画像を、複数の部分画像に分割する分割手段と、
   前記透かし情報を、前記分割手段によって分割された各部分画像それぞれに埋め込む埋込手段と
   を備え、
   前記透かし情報は、予め配列が定められた複数の透かし要素を含み、
   前記埋込手段は、前記複数の透かし要素の配列が異なる複数の透かし情報それぞれを、前記分割手段によって分割された各部分画像に埋め込むことを特徴とする電子透かし埋込装置。
2. 予め定められた規則に従い、前記複数の透かし要素の配列が互いに異なる前記複数の埋込用透かし情報を作成する埋込用透かし情報作成手段をさらに備え、
   前記埋込手段は、前記埋込用透かし情報作成手段が作成した前記複数の埋込用透かし情報それぞれを各部分画像に埋め込むことを特徴とする請求項１に記載の電子透かし埋込装置。
3. 前記分割手段は、さらに前記部分画像を複数の埋込領域に分割し、
   前記埋込手段は、前記埋込用透かし情報に含まれる各透かし要素を各埋込領域に埋め込むことを特徴とする請求項２に記載の電子透かし埋込装置。
4. 前記埋込用透かし情報作成手段は、前記規則に従い、前記複数の透かし要素のうち所定の透かし要素の配列が互いに異なる前記複数の埋込用透かし情報を作成することを特徴とする請求項２または３に記載の電子透かし埋込装置。
5. 前記埋込用透かし情報作成手段は、前記規則に従い、前記複数の透かし要素すべての配列が互いに異なる前記複数の埋込用透かし情報を作成することを特徴とする請求項４に記載の電子透かし埋込装置。
6. 前記埋込用透かし情報作成手段は、前記画像における前記部分画像の位置と相関を有する前記規則に従い、前記複数の透かし要素の配列が互いに異なる前記複数の埋込用透かし情報を作成し、
   前記埋込手段は、前記埋込用透かし情報作成手段が各部分画像の位置と相関を有する前記規則に従って作成した前記埋込用透かし情報を、対応する部分画像に埋め込むことを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の電子透かし埋込装置。
7. 前記埋込用透かし情報作成手段は、前記透かし情報における前記透かし要素の配列順を保ちつつ、前記複数の透かし要素の配列が互いに異なる前記複数の埋込用透かし情報を作成することを特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載の電子透かし埋込装置。
8. 前記埋込用透かし情報作成手段は、前記複数の透かし要素の配列の先頭が予め定められた量ずつずれた前記複数の埋込用透かし情報を作成することを特徴とする請求項７に記載の電子透かし埋込装置。
9. 前記透かし情報生成手段は、先頭であることを認識可能な情報を先頭の前記透かし要素として含む前記埋込用透かし情報を生成することを特徴とする請求項８に記載の電子透かし埋込装置。
10. 前記分割手段は、前記画像を面積の等しい複数の部分画像に分割することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の電子透かし埋込装置。
11. 前記画像は、複数の静止画像を含む動画像であって、かつ前記部分画像は、前記静止画像であって、
    前記分割手段は、前記動画像を、当該動画像に含まれる静止画像に分割し、
    前記埋込手段は、前記複数の埋込用透かし情報それぞれを、前記分割手段によって分割された各静止画像に埋め込むことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の電子透かし埋込装置。
12. 前記画像は静止画像であって、かつ前記部分画像は、前記静止画像の一部の領域であって、
    前記分割手段は、前記静止画像を、複数の領域である部分画像に分割し、
    前記埋込手段は、前記複数の埋め込み用情報それぞれを、前記分割手段によって分割された各部分画像に埋め込むことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の電子透かし埋め込み装置。
13. 画像に埋め込まれた透かし情報を検出する電子透かし検出装置であって、
    複数の部分画像を含む前記画像に、複数の透かし要素を含む透かし情報が埋め込まれた透かし情報埋込済画像を取得する取得手段と、
    前記取得手段が取得した前記透かし情報埋込済画像に含まれる各部分画像から、埋込用透かし情報に含まれる前記複数の透かし要素を検出する検出手段と、
    前記検出手段が複数の部分画像それぞれから検出した複数の透かし要素を蓄積する蓄積手段と、
    前記蓄積手段が蓄積した前記透かし要素のうち異なる前記部分画像から検出された透かし要素に基づいて、透かし情報を復元する透かし情報復元手段と
    を備えたことを特徴とする電子透かし検出装置。
14. 前記部分画像は複数の埋込領域を有し、
    前記蓄積手段は、各部分画像から検出した前記複数の透かし要素を検出元の前記部分画像における埋込領域毎に蓄積し、
    前記透かし情報復元手段は、前記透かし情報蓄積手段が前記部分画像における同一の前記埋込領域から検出した複数の透かし要素に基づいて透かし情報を復元することを特徴とする請求項１３に記載の電子透かし検出装置。
15. 前記透かし情報復元手段は、前記検出手段が所定の部分画像から前記埋込用透かし情報に含まれる全ての透かし要素を検出しない場合に、前記蓄積手段が蓄積した前記透かし要素のうち異なる前記部分画像から検出された透かし要素に基づいて、透かし情報を復元することを特徴とする請求項１３または１４に記載の電子透かし検出装置。
16. 画像に、透かし情報を埋め込む電子透かし埋込方法であって、
    前記画像を、複数の部分画像に分割する分割ステップと、
    前記透かし情報を、前記分割ステップにおいて分割された前記部分画像に埋め込む埋込ステップと
    を有し、
    前記透かし情報は、予め配列が定められた複数の透かし要素を含み、
    前記埋込ステップでは、前記複数の透かし要素の配列が異なる複数の透かし情報それぞれを、前記分割手段によって分割された各部分画像に埋め込むことを特徴とする電子透かし埋込方法。
17. 画像に埋め込まれた透かし情報を検出する電子透かし検出方法であって、
    複数の部分画像を含む前記画像に、複数の透かし要素を含む透かし情報が埋め込まれた透かし情報埋込済画像を取得する取得ステップと、
    前記取得ステップにおいて取得した前記透かし情報埋込済画像に含まれる各部分画像から、埋込用透かし情報に含まれる前記複数の透かし要素を検出する検出ステップと、
    前記検出ステップにおいて複数の部分画像それぞれから検出した複数の透かし要素を蓄積手段に蓄積する蓄積ステップと、
    前記蓄積ステップにおいて蓄積した前記透かし要素のうち異なる前記部分画像から検出された透かし要素に基づいて、透かし情報を復元する透かし情報復元ステップと
    を有することを特徴とする電子透かし検出方法。
18. 画像に、透かし情報を埋め込む電子透かし埋込処理をコンピュータに実行させる電子透かし埋込プログラムであって、
    前記画像を、複数の部分画像に分割する分割ステップと、
    前記透かし情報を、前記分割ステップにおいて分割された前記部分画像に埋め込む埋込ステップと
    を有し、
    前記透かし情報は、予め配列が定められた複数の透かし要素を含み、
    前記埋込ステップでは、前記複数の透かし要素の配列が異なる複数の透かし情報それぞれを、前記分割手段によって分割された各部分画像に埋め込むことを特徴とする電子透かし埋込プログラム。
19. 画像に埋め込まれた透かし情報を検出する電子透かし検出処理をコンピュータに実行させる電子透かし検出プログラムであって、
    複数の部分画像を含む前記画像に、複数の透かし要素を含む透かし情報が埋め込まれた透かし情報埋込済画像を取得する取得ステップと、
    前記取得ステップにおいて取得した前記透かし情報埋込済画像に含まれる各部分画像から、埋込用透かし情報に含まれる前記複数の透かし要素を検出する検出ステップと、
    前記検出ステップにおいて複数の部分画像それぞれから検出した複数の透かし要素を蓄積手段に蓄積する蓄積ステップと、
    前記蓄積ステップにおいて蓄積した前記透かし要素のうち異なる前記部分画像から検出された透かし要素に基づいて、透かし情報を復元する透かし情報復元ステップと
    を有することを特徴とする電子透かし検出プログラム。

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