JP2008085920A - 電子透かし埋め込み装置および検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】埋め込まれた情報が視覚的に判別しにくく、かつ、印刷後にコピー、切り取り等の加工が行われた場合でも検出可能な形で、画像データに情報を埋め込み、その印刷物から安定して情報を検出する。
【解決手段】検出手段１０１は、画像データ１１１内の背景以外の領域から、埋め込み情報１１２または埋め込み情報１１２が存在する領域の位置を表す図形パターン１１３を埋め込み可能な図形パターン領域を検出する。埋め込み手段１０２は、検出された図形パターン領域に図形パターン１１３を埋め込んで、透かし入り画像データ１１４を生成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像データに対して情報を人間が知覚しにくい形で埋め込み、印刷用の透かし入り画像データを生成する電子透かし埋め込み装置と、透かし入り画像データの印刷物から取得されたスキャン画像から、埋め込まれた情報を検出する電子透かし検出装置に関する。

電子透かしは、画像、音声等の電子データに対して、著作権情報や印刷者の追跡情報を埋め込む技術である。電子透かし技術では、電子データから「透かし」として埋め込まれた情報を検出することによって、著作物の無断複製の確認や、社内情報の漏えいに対する追跡が可能となる。特に、文書画像のように印刷が可能である電子媒体に対しては、電子データ上のみならず、印刷された紙媒体からでも、情報が検出できるようにする必要がある。

従来の文書画像に対する電子透かし技術としては、英文字列の文字間隔を変更することで情報を埋め込む方法（例えば、下記の非特許文献１を参照）、文字を拡大、縮小、または回転させて情報を埋め込む方法（例えば、下記の非特許文献２を参照）が知られている。

また、文書の背景に情報を埋め込む方法としては、ドットパターンを文書画像の背景に埋め込む方法が開示されている（例えば、下記の特許文献１および特許文献２を参照）。文書画像の背景部分に対して特定のドットパターンを埋め込むことで、印刷文書に多少の汚れ等があった場合でも、安定して情報を検出することができる。

さらに、印刷文書の背景以外に情報を埋め込む方法として、２値画像に対する人間の視覚特性に基づいて改変の判断基準およびその優先順位を与え、優先順位が高い画素から順に改変を施すことで、透かし情報を挿入する技術（例えば、下記の特許文献３を参照）や、文書画像の文字の特徴点を抽出し、特徴点に電子透かしを埋め込む技術（例えば、下記の特許文献４を参照）が開示されている。

下記の特許文献５は、白黒２値文書画像への透かし情報埋め込み方法に関し、特許文献６は、２値画像を多値画像に変換して埋め込み位置を特定するデータ埋め込み方法に関する。また、下記の非特許文献３は、人間の視覚は、近接した領域、閉じた領域、連続した領域をまとまりとして知覚しやすいことを示している。
特許第３６２８３１２号 特開２００１−３４６０３２号公報 特開２００４−２８９７８３号公報 特開２００６−０７４１６６号公報 特開２００１−０７８００６号公報 特開２００６−１０８９９４号公報 J. T. Brassil, S. Low, N. F. Maxemchuk, and L. O’Gorman, "Electronic marking and identification techniques to discourage document copying", Proc. IEEE INFOCOM ’94, vol. 3, pp. 1278-1287, 1994 中村康弘、松井甲子雄共著、"著作権保護のための和文印刷文書への署名情報の埋め込み"、情報処理学会第５０回全国大会、ｖｏｌ．３、ｐ．２０３−２０４、１９９４年 淀川英二、東倉陽一、中根一成共著、「視聴覚の認知科学」、電子情報通信学会編、コロナ社、ｐ．１８−２１、１９９８年

上述した従来の電子透かし埋め込み方法には、次のような問題がある。
非特許文献１および非特許文献２のような埋め込み方法では、文書中の文字にのみ情報を埋め込むことが可能であり、埋め込む情報量が文字数に大きく依存してしまうという問題がある。

特許文献１および特許文献２のような埋め込み方法では、背景に埋め込まれたドットパターンが目につきやすく、情報が埋め込まれていることが簡単に認識されてしまうという問題がある。

特許文献３および特許文献４のような埋め込み方法では、図形や文字の輪郭や切れ目に重点的に情報を埋め込んでいるため、印刷やコピーが何度か繰り返された場合には、輪郭部分がかすれたりぼけたりするため、埋め込まれた情報を失う可能性が高いという問題がある。

本発明の課題は、埋め込まれた情報が視覚的に判別しにくく、かつ、印刷後にコピー、切り取り等の加工が行われた場合でも検出可能な形で、画像データに情報を埋め込み、その印刷物から安定して情報を検出することである。

図１は、本発明の電子透かし埋め込み装置の原理図である。図１の電子透かし埋め込み装置は、検出手段１０１と埋め込み手段１０２を備え、画像データ１１１に情報を埋め込む。

検出手段１０１は、画像データ１１１内の背景以外の領域から、埋め込み情報１１２または埋め込み情報１１２が存在する領域の位置を表す図形パターン１１３を埋め込み可能な図形パターン領域を検出する。埋め込み手段１０２は、検出された図形パターン領域に図形パターン１１３を埋め込んで、透かし入り画像データ１１４を生成する。

検出手段１０１は、画像データ１１１内の文字や図、写真、網点等が存在する領域、つまり背景以外の領域において、図形パターン１１３の形状に応じた図形パターン領域を検出し、その図形パターン領域の情報を埋め込み手段１０２に通知する。埋め込み手段１０２は、通知された図形パターン領域に図形パターン１１３を埋め込むことで、埋め込み情報１１２が埋め込まれた透かし入り画像データ１１４を生成する。

検出手段１０１および埋め込み手段１０２は、例えば、後述する図７の図形パターン領域検出部７０５および情報埋め込み処理部７０６にそれぞれ対応する。
また、本発明の電子透かし検出装置は、図形パターン検出手段と情報検出手段を備え、透かし入り画像データに埋め込まれた情報を検出する。

図形パターン検出手段は、透かし入り画像データ内の背景以外の領域から図形パターンを検出する。情報検出手段は、検出された図形パターンが表す埋め込み情報、または、検出された図形パターンが表す位置にある領域に存在する埋め込み情報を検出する。

図形パターン検出手段は、透かし入り画像データ内の背景以外の領域に埋め込まれた図形パターンを検出し、その図形パターンの情報を情報検出手段に通知する。情報検出手段は、通知された図形パターン、または、通知された図形パターンが表す位置にある領域から、埋め込まれた情報を検出する。

図形パターン検出手段および情報検出手段は、例えば、後述する図１９の図形パターン検出部１９０４および情報検出処理部１９０５にそれぞれ対応する。

本発明によれば、以下のような優れた効果が得られる。
（１）画像データ内の背景以外の領域に対して情報が埋め込まれるため、人間が知覚しにくい形で情報を埋め込むことが可能になる。
（２）画像データ中に複数種類の図形パターンを埋め込むようにすれば、埋め込まれた情報の解読がさらに困難になる。
（３）図形パターンは特定のパターンで表されているため、コピーや印刷等で印刷物にかすれやにじみが発生した場合でも、安定して情報を検出することができる。
（４）画像データ中に情報を分散して埋め込むようにすれば、画像データの一部が切り取られた場合でも、安定して情報を検出することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
視覚的に判別しにくい形で情報を埋め込むためには、人間の視覚特性を考慮する必要がある。例えば、非特許文献３によると、人間の視覚は、近接した領域、閉じた領域、連続した領域をまとまりとして知覚しやすい。

特許文献３の方法では、図形や文字の輪郭や切れ目の画素を改変することで、情報を埋め込んでいる。この場合、改変画素を図形や文字のまとまり、つまり図形や文字の一部分として認識させることで、人間が知覚しにくい情報の埋め込みが可能である。

逆に、無地部分である背景部分の画素を改変すると、人間は改変画素を孤立点、つまり独立した部分として認識するため、人間の知覚しにくい形で情報を埋め込むことは非常に困難である。したがって、人間の知覚しにくい形で情報を埋め込むためには、画像データ中の文字や図、写真、網点等が存在する領域、つまり背景以外の領域に情報を埋め込む必要がある。しかし、前述した通り、コピーが何度か繰り返された場合、形のゆがみや輪郭部分のかすれにより、埋め込まれた情報が消失する可能性がある。

また、印刷後にコピー、切り取り等の加工が行われた場合でも、情報を検出できるようにするためには、特許文献１や特許文献２の方法のように、情報を画像データ全体に埋め込む必要がある。このとき、コピーや印刷に対する耐性を持たせるために、特定のドットパターンとして情報を埋め込むことが望ましいが、単純にドットパターンを埋め込むだけではドットパターンが目に付きやすく、視覚的に簡単に認識されてしまう。

そこで、本実施形態の電子透かし埋め込み装置では、画像データ中の背景以外の領域（以下では、前景と呼ぶ）に対して特定のパターンを埋め込むことで、視覚的に判別しにくく、かつ、安定して検出できる形で情報を埋め込む。特定のパターンとしては、図形パターンが用いられる。

具体的には、図形パターンを画像データ内に分散配置し、図形パターン自身または図形パターンの近傍領域に情報が埋め込まれる。こうして生成された透かし入り画像データから図形パターンを検出することで、埋め込まれた情報が検出される。

まず、情報の埋め込みに用いられる図形パターンについて説明する。図形パターンは、画像データの前景に埋め込まれるパターンであり、フィルタで検出可能な周波数、位相、振幅等の信号的特徴を有する。例えば、図２の基本パターン２０１と方向パターン２０２を合成したパターン２０３が、図形パターンとして用いられる。

基本パターン２０１は、画像データ内で図形パターン２０３を埋め込み可能な領域を検出するために使用される。基本パターン２０１の画素値は、背景の画素値と大きく異なっていることが望ましい。

方向パターン２０２は、一定の周期で画素値を変更したパターンで構成されており、図形パターン２０３の検出と、埋め込み情報の判別に使用される。方向パターン２０２の画素値は、背景の画素値と異なっていれば、基本パターン２０１の画素値と同じまたは近い値であっても構わない。

例えば、方向パターン２０２を構成する１つの正方形を１ドットとすると、図形パターン２０３に対して、フィルタ範囲が横８ドットで、２周期の波（周波数）を検出する非線形フィルタを適用することで、方向パターン２０２の検出が可能である。

一般に、方向パターンが周波数、位相、振幅等の信号的特徴を有するパターンで構成されていれば、図形パターンの構成には制限はない。
図３は、図２以外の図形パターンの構成例を示している。図形パターン３０１は、図２の方向パターン２０２を図形パターン２０３とは逆方向に接続したものであり、図形パターン３０２は、基本パターンおよび方向パターンを縦方向に配置したものであり、図形パターン３０３は、基本パターンおよび方向パターンを斜め方向に配置したものである。

また、図形パターン３０４のように、基本パターンが直線以外で構成されていてもよい。図形パターン３０５は、基本パターンから方向パターン３０６を削除して作成されている。

このように、方向パターンは、基本パターンに対する所定の方向（上下左右、斜め方向等）を示しており、同一の基本パターンに異なる方向パターンを組み合わせることで、異なる情報を表すことが可能になる。

図２の図形パターン２０３は、例えば、図４に示されるように、２次元行列４０１として、電子透かし埋め込み装置のメモリに格納される。２次元行列４０１は、基本パターン２０１の部分を示す値“１”と、基本パターン２０１ではない部分を示す値“０”と、方向パターン２０２の部分を示す値“ａ”と、後述するパターンマッチングに使用しない部分を示す値“ｘ”から構成される。

また、図３の図形パターン３０３を２次元行列で表現すると、図５のようになる。２次元行列５０１において、値“ｘ”で示される部分は、パターンマッチングの際、背景にすべきか前景にすべきかわからない。このように、図形パターンが２次元行列で表現しにくい場合に、パターンマッチングに使用しない部分がドントケアとして定義される。

２次元行列４０１および５０１の各要素は、画像データの１画素に対応させてもよく、数画素に対応させてもよい。
図６は、このような図形パターンを埋め込んだ画像データの例を示している。画像データ６０１の文字の輪郭部分に、図形パターン３０１および３０２を埋め込むことで、画像データ６０２が得られる。

次に、図７から図１８までを参照しながら、図形パターンを用いた電子透かし埋め込み装置の構成と動作について説明する。
図７は、電子透かし埋め込み装置の構成例を示している。電子透かし埋め込み装置７０１は、図形パターン入力部７０２、画像データ入力部７０３、埋め込み情報入力部７０４、図形パターン領域検出部７０５、情報埋め込み処理部７０６、および画像データ出力部７０７を備える。

図形パターン入力部７０２には図形パターン７１１が入力され、画像データ入力部７０３には画像データ７１２が入力され、埋め込み情報入力部７０４には埋め込み情報７１３が入力される。

以下の説明では、画像データ７１２の白画素領域が背景部分であり、黒画素領域が前景部分であることを前提として説明するが、本発明はこれに限定されるものでない。例えば、カラー画像の輝度値が高い部分を背景部分とし、輝度値が低い部分を前景部分とすれば、白黒画像以外の画像に対しても本発明は適用可能である。

図形パターン入力部７０２は、入力された図形パターン７１１の情報を、例えば、図４のような２次元行列の形式で格納する。この場合、同時に使用する数種類の図形パターンを図形パターン入力部７０２に入力してもよい。例えば、図８に示す図形パターン８０１〜８０４を入力すれば、画像データ７１２に対して４種類の図形パターンを埋め込むことができる。

埋め込み情報入力部７０４は、埋め込み情報７１３を透かし情報７１４として情報埋め込み処理部７０６に出力する。透かし情報７１４は、論理“０”または“１”で表されるビット列である。一方、埋め込み情報７１３は、テキストであっても数値であってもよい。

例えば、埋め込み情報７１３が英字テキストであれば、埋め込み情報入力部７０４は、埋め込み情報７１３中のテキストを、テキストに対応するＡＳＣＩＩ（登録商標）コードに変換し、透かし情報７１４として出力する。

また、検出精度を高めるため、誤り訂正符号を用いた符号ビットを追加して、透かし情報７１４を生成してもよい。例えば、５７ビットの情報に６ビットのハミング符号を追加した６３ビットの情報を透かし情報７１４として用いた場合、透かし情報７１４に対して１ビットのビット誤りを訂正することができる。

画像データ入力部７０３は、画像データ７１２を図形パターン領域検出部７０５と情報埋め込み処理部７０６に出力し、図形パターン入力部７０２は、図形パターン７１１の情報を図形パターン領域検出部７０５に出力する。

図形パターン領域検出部７０５は、画像データ７１２から図形パターン７１１を埋め込み可能な領域を検出する。情報埋め込み処理部７０６は、画像データ７１２と、図形パターン領域検出部７０５の処理結果と、透かし情報７１４とを用いて、画像データ７１２に透かし情報７１４を示す図形パターン７１１を埋め込んだ画像データを生成する。

情報埋め込み処理部７０６は、生成した画像データを画像データ出力部７０７に出力し、画像データ出力部７０７は、透かし情報７１４を埋め込んだ透かし入り画像データ７１５を出力する。透かし入り画像データ７１５は、プリンタ等で印刷してもよく、そのまま電子データとして保存してもよい。

図９は、図形パターン領域検出部７０５による図形パターン領域検出処理のフローチャートである。図形パターン領域検出部７０５は、まず、画像データ７１２からマッチング判定部分を読み込む（ステップ９０１）。読み込まれるマッチング判定部分の大きさは、埋め込まれる図形パターンの種類により異なる。

次に、パターンマッチング処理を行い（ステップ９０２）、マッチング判定部分が図形パターン７１１を構成する基本パターンと一致しているか否かを判定する（ステップ９０３）。

パターンマッチング処理では、基本パターンが画像データ７１２の前景に一致し、基本パターンではない部分が画像データの背景に一致しているか否かがチェックされる。このとき、例えば、２次元行列４０１の“ａ”および“ｘ”が示すように、方向パターンの部分およびパターンマッチングに使用しない部分に対しては、パターンマッチング処理は行われない。

例えば、図形パターン２０３の２次元行列４０１の各要素を１ドットとすると、まず、画像データ７１２から８×３のサイズ（横８ドット、縦３ドット）の領域が取り出される。そして、取り出された領域と２次元行列４０１を重ね合わせて、以下の２つ条件が満たされるか否かがチェックされる。
（１）２次元行列４０１の“１”の部分全体に、画像データ７１２の前景が重なる。
（２）２次元行列４０１の“０”の部分全体に、画像データ７１２の背景が重なる。

ここでは、黒画素の画素値を“１”、白画素の画素値を“０”とし、図１０に示すように、画像データｆ上の点（ｉ，ｊ）の画素値をｆ（ｉ，ｊ）とする。さらに、ａ×ｂのサイズの基本パターンｔ上の点（ｋ，ｌ）に対応する行列要素をｔ（ｋ，ｌ）として、パターンマッチング処理が行われる。２次元行列４０１の場合は、ａ＝８、ｂ＝１である。このとき、次式の値が０になれば、点（ｉ，ｊ）において上記（１）の条件が満たされたことになる。

上記（２）の条件についても、基本パターンｔの代わりに２次元行列４０１の“０”の部分を用いることで、チェックすることができる。

（１）および（２）の両方の条件が満たされれば、マッチング判定部分が基本パターンと一致するものとみなし、点（ｉ，ｊ）の座標をメモリに保存する（ステップ９０４）。このような処理を画像データ７１２全体に対して行うことで、図形パターン７１１を埋め込み可能な複数の図形パターン領域が検出される。

その後、情報埋め込み処理部７０６は、図形パターン７１１自身を用いて透かし情報７１４を埋め込むか、または、図形パターン７１１の近傍領域に透かし情報７１４を埋め込む。

図１１は、図形パターン自身を用いて情報を埋め込む処理のフローチャートである。情報埋め込み処理部７０６は、まず、画像データ７１２の全体または一部を、複数の埋め込み領域に分割する（ステップ１１０１）。各埋め込み領域は、例えば、ｍ×ｎのサイズ（横ｍドット、縦ｎドット、ｍおよびｎは自然数）の矩形領域である。ただし、埋め込み領域の大きさは、図形パターン７１１より大きくする必要がある。

次に、各埋め込み領域に埋め込まれる透かし情報７１４に対応する図形パターン７１１を判定する（ステップ１１０２）。１つの埋め込み領域内に複数の図形パターン領域が存在していれば、その数の範囲内で１つ以上の図形パターン７１１を埋め込むことが可能である。また、透かし情報７１４に応じて、１種類の図形パターン７１１を単独で用いてもよく、数種類の図形パターン７１１を組み合わせて用いてもよい。

例えば、透かし情報７１４のビット列に応じて、図８の４種類の図形パターン８０１〜８０４を次のように組み合わせて用いる。
（ａ）例えば、先頭ビットのような、特定位置のビットが“１”の場合、図形パターン８０１と図形パターン８０４を埋め込む。
（ｂ）特定位置のビットが“０”の場合、図形パターン８０２と図形パターン８０３を埋め込む。
（ｃ）特定位置以外の位置のビットが“１”の場合、図形パターン８０１と図形パターン８０３を埋め込む。
（ｄ）特定位置以外の位置のビットが“０”の場合、図形パターン８０２と図形パターン８０４を埋め込む。

このとき、各埋め込み領域に埋め込まれた２種類の図形パターンの組み合わせから、透かし情報７１４の１ビット判定と、透かし情報７１４の位置判定を、同時に行うことができる。ただし、２種類の図形パターンを埋め込み可能な領域が存在しない埋め込み領域には、１種類の図形パターンのみを埋め込むことにする。

透かし情報７１４の１ビットまたは数ビットを情報の単位とした情報列は、図１２に示すように、情報列に対応する複数の埋め込み領域に連続的に埋め込まれる。図１２には、先頭から番号０〜３で表された透かし情報列１２０１を埋め込む例として、３種類の方法が示されている。

領域１２０２では、透かし情報列１２０１が行方向に連続して埋め込まれており、領域１２０３では、透かし情報列１２０１が２×２のサイズの２次元行列として埋め込まれており、領域１２０４では、その２次元行列がずらして埋め込まれている。いずれの埋め込み方法を用いるかは、あらかじめパラメータとして埋め込み前に設定しておくのが望ましい。

次に、各埋め込み領域内において、図形パターン領域検出部７０５により検出された図形パターン領域に対して、透かし情報７１４に対応する方向パターンを挿入する（ステップ１１０３）。これにより、各埋め込み領域には、１種類または数種類の図形パターン７１１が埋め込まれる。

図１３は、画像データ１３０１に対して、情報列“１１０１”を４つの埋め込み領域に分割して埋め込んだ場合の透かし入り画像データ７１５の例を示している。埋め込み領域１３０２には、先頭ビット“１”に対応する２種類の図形パターン８０１および８０４が埋め込まれ、埋め込み領域１３０３には、ビット“１”に対応する１種類の図形パターン８０１が埋め込まれている。さらに、埋め込み領域１３０４には、ビット“０”に対応する１種類の図形パターン８０４が埋め込まれ、埋め込み領域１３０５には、ビット“１”に対応する１種類の図形パターン８０３が埋め込まれている。

図１４は、図１１の情報埋め込み処理とは異なり、図形パターンの近傍領域に情報を埋め込む処理のフローチャートである。この場合、画像データ７１２に含まれる前景のエッジ部分に影を付けることで、情報が埋め込まれ、埋め込み位置を示す目印として図形パターン７１１が埋め込まれる。

情報埋め込み処理部７０６は、まず、情報が埋め込まれる埋め込み領域を決定する（ステップ１４０１）。ここでは、図形パターン領域検出部７０５により検出された図形パターン領域に埋め込み可能な図形パターン７１１の方向パターンに基づいて、埋め込み領域が決定される。方向パターンの形状と埋め込み領域が存在する方向があらかじめ対応付けられていれば、埋め込み領域は、基本パターンに対して方向パターンと同じ方向に存在してもよく、方向パターンと異なる方向に存在してもよい。

この埋め込み領域の形状は、埋め込まれる図形パターンに近接していれば、どのような形状でも構わないが、埋め込む情報よりも大きくする必要がある。例えば、埋め込み領域は、図形パターン７１１の上下左右のいずれかの方向に隣接する、ｍ×ｎのサイズの矩形領域として設定される。この場合、透かし情報７１４がＳビット（Ｓは自然数）であれば、ｍ×ｎはＳ以上である。

次に、埋め込み領域の特徴量を算出する（ステップ１４０２）。埋め込み領域の特徴量は、画像データ７１２内で隣接する画素間が異なる、輪郭のエッジ部分の近傍画素数として算出される。したがって、特徴量は、画像データ７１２と、画像データ７１２を数画素移動させた画像データとの差分により算出することができる。

例えば、黒画素の画素値を“１”、白画素の画素値を“０”、画像データ７１２の横方向をｘ軸、縦方向をｙ軸、横ｘドット目、縦ｙドット目の画素値をｆ（ｘ，ｙ）（ｘおよびｙは０以上の整数）と定義する。そして、ｆ（ｘ，ｙ）と、右（ｘ軸の正の方向）にｉドット、下（ｙ軸の正の方向）にｊドットだけ離れた画素値ｆ（ｘ＋ｉ，ｙ＋ｊ）（ｉおよびｊは整数）とを比較し、次の（２）式または（３）式を満たす部分の画素数を特徴量とする。

ｆ（ｘ，ｙ）＝０ かつ ｆ（ｘ＋ｉ，ｙ＋ｊ）＝１ （２ａ）
ｆ（ｘ，ｙ）＝１ かつ ｆ（ｘ＋ｉ，ｙ＋ｊ）＝０ （２ｂ）

そして、エッジ部分に影を付けるために、前景の画素数を増加または減少させる。画素数を増加させる場合は、（２ａ）式を満たすｘ、ｙに対してｆ（ｘ，ｙ）＝１と設定し、画素数を減少させる場合は、（２ｂ）式を満たすｘ、ｙに対してｆ（ｘ，ｙ）＝０と設定する。こうして増減させた画素の画素値を変更することで、エッジ部分に情報が埋め込まれる。

図１５は、ｉ＝−１、ｊ＝０とした場合に増減する画素を示している。画像データ１５０１の前景の画素数を減少させると、画像データ１５０２の黒画素に相当する部分が減少し、前景の画素数を増加させると、画像データ１５０３の黒画素に相当する部分が増加する。

画像データ１５０２および画像データ１５０３の一部を拡大すると、図１６のようになる。画像データ１５０２の前景部分１６０１では、画素１６１１〜１６１３が情報埋め込み位置となり、画像データ１５０３の前景部分１６０２では、画素１６２１〜１６２３が情報埋め込み位置となる。

次に、ステップＳ１４０１で決定された埋め込み領域に、対応する図形パターン７１１の方向パターンを挿入する（ステップ１４０３）。ここで、異なる図形パターン７１１に対応する複数の埋め込み領域が重なっている場合は、上記特徴量が最も多い埋め込み領域を優先して、方向パターンを挿入する。

次に、方向パターンが挿入された埋め込み領域に対して、増減させた画素の画素値を変更することで情報を埋め込む（ステップ１４０４）。このとき、すべての埋め込み領域に同じ透かし情報７１４を埋め込んでもよく、透かし情報７１４を図形パターン７１１の種類に応じて分割して埋め込んでもよい。

例えば、埋め込みに使用する図形パターン７１１が４種類ある場合、透かし情報７１４を４分割した情報を、それぞれの図形パターン７１１に対応する埋め込み領域に埋め込むことができる。

ここでは、増減させた画素が前景の影に見えるように、情報が埋め込まれる。この影は、白と黒の中間となる画素値により表現される。各埋め込み領域において、透かし情報列を横方向または縦方向に並べることで、あるいはその両方の方向に並べることで、情報を埋め込むことができる。

例えば、影の画素値として、図１７の画素値１７０１〜１７０３を使用し、透かし情報列の開始を意味する情報を画素値１７０２（０．５）に対応させ、ビット“１”および“０”をそれぞれ画素値１７０１（０．２５）および画素値１７０３（０．７５）に対応させる。

図１８は、画像データ１８０１に対して透かし情報列“１１０１”を、埋め込み領域の横方向に埋め込んだ結果を示している。得られた画像データ１８０２の領域１８０３では、図形パターン８０４の右側に埋め込み領域が確保されており、影の画素１８１１〜１８１５が生成されている。

この例では、前景の画素数を減少させて影を付けているが、画像データ７１２全体における前景または背景の画素数を大きく変動させないためには、複数の埋め込み領域に対して、前景の画素数をランダムに増減させることが望ましい。

また、情報が埋め込まれた透かし入り画像データ７１５を出力する際に、画像データ出力部７０７において影の画素がディザリングにより２値化されても構わないが、ディザリング後の画素のパターンが方向パターンの周期と一致しないように、影の濃度を変更する必要がある。

次に、図１９から図２７までを参照しながら、透かし入り画像データから埋め込まれた情報を検出する電子透かし検出装置の構成と動作について説明する。
図１９は、電子透かし検出装置の構成例を示している。電子透かし検出装置１９０１は、画像データ入力部１９０２、図形パターン入力部１９０３、図形パターン検出部１９０４、情報検出処理部１９０５、および情報出力部１９０６を備える。

ここでは、透かし入り印刷物をスキャナ装置で読み込んだ透かし入り画像データ１９１１から、情報を検出することを想定しているが、それ以外にも、電子データとして保存された、図７の透かし入り画像データ７１５を透かし入り画像データ１９１１として入力しても構わない。

まず、画像データ入力部１９０２に透かし入り画像データ１９１１が入力され、同時に、図形パターン入力部１９０３に図形パターン１９１２が入力される。図形パターン１９１２としては、電子透かし埋め込み装置７０１に入力される図形パターン７１１と同一のものが入力される。入力された透かし入り画像データ１９１１と図形パターン１９１２は、図形パターン検出部１９０４に送られる。

次に、図形パターン検出部１９０４は、透かし入り画像データ１９１１から図形パターン１９１２が埋め込まれている箇所を検出し、情報検出処理部１９０５は、図形パターン検出部１９０４の検出結果から、埋め込まれている透かし情報１９１３を検出する。

そして、情報出力部１９０６は、透かし情報１９１３を埋め込み情報１９１４に変換して出力する。透かし情報１９１３に誤り訂正符号が含まれている場合、情報出力部１７０９により誤りビットの訂正処理を行うことで、検出精度が向上する。こうして、情報出力部１９０６から出力された埋め込み情報１９１４が、透かし入り画像データ１９１１に埋め込まれていた情報として保存される。

図２０は、図形パターン検出部１９０４による図形パターン検出処理のフローチャートである。図形パターン検出部１９０４は、まず、透かし入り画像データ１９１１に非線形フィルタを適用することで、希望する図形パターン１９１２の方向パターンを検出する（ステップ２００１）。

非線形フィルタとしては、方向パターンの周波数、位相、振幅等の信号的特徴を検出できるものであれば、どのようなフィルタを用いてもよい。例えば、ｎ番目のパターンの画素値（０〜２５５）をｘ（ｎ）（ｎ＝０，１，．．．，Ｎ−１）として、次式で表される１次元フーリエ変換を非線形フィルタとして用いてもよい。

図２１は、方向パターン２１０１に対して（３）式の１次元フーリエ変換を適用した結果を示している。方向パターン２１０１は、横方向に並んだ８ドットの画素から構成されているので、Ｎ＝８となる。この例では、ｋ＝０，１，２，．．．，７に対して、Ｘ（ｋ）の振幅｜Ｘ（ｋ）｜がグラフで表されており、方向パターン２１０１は周期２の波（周波数）であるため、フーリエ変換後はｋ＝２およびｋ＝６における振幅が大きいことがわかる。フーリエ変換の性質上、ｋ＝０では常に振幅が大きくなる。

このように、透かし入り画像データ１９１１から方向パターン２１０１の大きさに対応する領域を取り出し、その領域に対してフーリエ変換を行い、方向パターンの周期に対応するｋ＞０の振幅が所定の閾値より大きい領域を見つけることで、方向パターンを検出することができる。なお、透かし入り画像データ１９１１の前景領域のみに対して非線形フィルタを適用すれば、処理を高速化することができる。

例えば、図２２の透かし入り画像データ２２０１に非線形フィルタを適用すると、画像データ２２０２に示されるような方向パターンが検出される。
次に、検出された方向パターンの周辺に対して、図形パターン全体を用いたパターンマッチング処理を行う（ステップ２００２）。

一般に、方向パターンを検出しただけでは、その領域に希望する図形パターン１９１２が埋め込まれているか否かは判別できない。例えば、透かし入り画像データ１９１１に、図８の図形パターン８０１と図形パターン８０２を埋め込んだ場合、方向パターンを検出しただけでは、どちらの図形パターンであるかを判別することはできない。図形パターン８０３と図形パターン８０４を埋め込んだ場合も同様である。

そこで、方向パターンの周辺に対して図形パターン全体を用いたパターンマッチング処理を行うことで、図２２の画像データ２２０３に示されるように、埋め込まれた図形パターン１９１２を判別することができる。判別された図形パターン１９１２の種類は、メモリに記録される（ステップ２００３）。

このように、透かし入り画像データ１９１１内に分散して配置された図形パターン１９１２の方向パターンに注目して検出処理を行うことで、画像の一部が切り取られた場合や、印刷またはコピーにより輪郭部分がかすれたり、ぼやけたりした場合でも、図形パターン１９１２を検出することが可能となる。

前述したように、透かし情報１９１３の埋め込み方法として２種類の方法が考えられるため、採用された埋め込み方法に応じて検出方法も異なってくる。情報検出処理部１９０５は、図形パターン１９１２自身から透かし情報１９１３を検出するか、または、図形パターン１９１２の近傍領域から透かし情報１９１３を検出する。

図２３は、図形パターン自身から情報を検出する処理のフローチャートである。情報検出処理部１９０５は、まず、検出された図形パターン１９１２から埋め込み領域の境界判定を行う（ステップ２３０１）。

各埋め込み領域は、前述したように、ｍ×ｎのサイズの矩形領域である。例えば、この埋め込み領域に埋め込まれた図形パターン１９１２の種類により１ビットを判定する場合、透かし入り画像データ１９１１から、Ａｍ×Ｂｎのサイズの矩形領域Ｒ（ＡおよびＢは任意の自然数）を取り出す。そして、この矩形領域Ｒを横ｍドット、縦ｎドットの範囲で１ドットずつずらして、次式の値を計算する。

矩形領域Ｒを、ｍ×ｎのサイズを持つＡ×Ｂ個の矩形領域に分割したとき、Ｃ（ｋ，ｌ）は、左からｋ番目かつ上からｌ番目の矩形領域ｒ（ｋ，ｌ）において、ビット“１”に対応する図形パターン１９１２の数を表す。また、Ｄ（ｋ，ｌ）は、その矩形領域においてビット“０”に対応する図形パターン１９１２の数を表す。

矩形領域Ｒが埋め込み領域の境界に一致していれば、各矩形領域ｒ（ｋ，ｌ）内には、ビット“１”または“０”のいずれか一方に対応する図形パターン１９１２のみが含まれるため、（４）式の値が最も大きくなる。これに対して、矩形領域Ｒが埋め込み領域の境界からずれていれば、各矩形領域ｒ（ｋ，ｌ）内には、ビット“１”および“０”に対応する図形パターン１９１２が混在するため、（４）式の値は小さくなる。そこで、（４）式の値が最も大きくなる箇所が、矩形領域の境界と判定される。

例えば、図２４の矩形領域２４０１を矩形領域Ｒとして、２×２個の矩形領域に分割した場合、Ａ＝Ｂ＝２として、矩形領域２４０１を上下左右にずらしながら、（４）式の値が計算される。

次に、透かし情報の開始位置を検出する（ステップ２３０２）。透かし情報の開始位置は、各埋め込み領域に埋め込まれた図形パターン１９１２の種類から判別される。例えば、図８の４種類の図形パターン８０１〜８０４を、前述した（ａ）〜（ｄ）のように組み合わせて情報を埋め込んだ場合、各埋め込み領域において、次式の値を計算する。

｜（図形パターン８０１の数）−（図形パターン８０２の数）
−（図形パターン８０３の数）＋（図形パターン８０４の数）｜ （５）

透かし情報列における先頭位置のような、特定位置に対応する（５）式の値は、他の位置と比較すると大きくなるため、（５）式により透かし情報の開始位置を特定することが可能である。

埋め込み領域から図形パターン１９１２が１種類のみ検出された場合、または、図形パターン１９１２がまったく検出できなかった場合は、同じ透かし情報列に対応する複数の埋め込み領域における図形パターン１９１２の数を合計して、（５）式を計算してもよい。

例えば、図１２の領域１２０２の場合、透かし情報列１２０１の情報“０”、“１”、“２”、および“３”に対応するすべての埋め込み領域から、図形パターン８０１〜８０４の種類と数が計算される。

前述した（ａ）〜（ｄ）の組み合わせにより、各埋め込み領域に含まれている情報の位置が指定されているため、特定位置の図形パターンが検出できれば、各埋め込み領域に含まれている情報の順序番号を決定することができる。

次に、各埋め込み領域に埋め込まれた図形パターン１９１２の種類から、透かし情報１９１３を判定する。透かし情報１９１３の判定では、同じ情報が埋め込まれているすべての埋め込み領域から図形パターン１９１２の種類と数を算出して、多数決判定を行ってもよい。あるいは、１次元方向または２次元行列の連続的な透かし情報を判定してもよい。

上述した例では、透かし情報列の特定位置に対して次式の値を計算し、その値が０より大きければビット“１”と判定し、０より小さければビット“０”と判定する。

（図形パターン８０１の数）−（図形パターン８０２の数）
−（図形パターン８０３の数）＋（図形パターン８０４の数） （６）

また、特定位置以外の位置に対しては次式の値を計算し、その値が０より大きければビット“１”と判定し、０より小さければビット“０”と判定する。

（図形パターン８０１の数）−（図形パターン８０２の数）
＋（図形パターン８０３の数）−（図形パターン８０４の数） （７）

図２５は、図形パターンの近傍領域から情報を検出する処理のフローチャートである。この場合、情報検出処理部１９０５は、まず、検出された図形パターン１９１２の方向パターンに基づいて、埋め込み領域を抽出し（ステップ２５０１）、抽出された各埋め込み領域の特徴量を算出する（ステップ２５０２）。埋め込み領域の特徴量としては、エッジ部分の画素値が算出される。そして、得られた特徴量から透かし情報１９１４を判定する（ステップ２５０３）。例えば、すべての埋め込み領域から情報を算出し、多数決判定を用いて透かし情報１９１４が判定される。

図１４のステップＳ１４０４の処理により、図形パターン１９１２の近傍画素に影として情報が埋め込まれているが、印刷やコピー等により影部分がかすれたり、ぼやけたりする可能性がある。

図２１は、透かし入り画像データ１９１１において、情報が埋め込まれているエッジ部分のラインと画素値の関係を示している。横軸は、透かし入り画像データ１９１１内の横方向または縦方向の画素列を表し、縦軸は、各画素の画素値を表している。このうち、影として埋め込まれた画素値２６０１は、印刷やコピー等により画素値２６０２のように変化する可能性がある。

そこで、ステップ２５０３では、影部分と隣接する前景部分の画素値の勾配と、影部分と隣接する背景部分の画素値の勾配の差を算出して、埋め込まれている情報が判定される。例えば、注目画素の近傍画素に対して、図２７に示すような横方向ソーベル（Sobel ）フィルタ２７０１および縦方向ソーベルフィルタ２７０２を適用することで、画素値の勾配が求められる。

注目画素の座標を（ｉ，ｊ）、点（ｉ，ｊ）の画素値をｆ（ｉ，ｊ）とすると、横方向ソーベルフィルタ２７０１の出力Ｇｘと、縦方向ソーベルフィルタ２７０２の出力Ｇｙは、それぞれ次式のようになる。

Ｇｘ＝ｆ（ｉ−１，ｊ−１）＋２ｆ（ｉ−１，ｊ）＋ｆ（ｉ−１，ｊ＋１）
−ｆ（ｉ＋１，ｊ−１）−２ｆ（ｉ＋１，ｊ）−ｆ（ｉ＋１，ｊ＋１） （８）
Ｇｙ＝ｆ（ｉ−１，ｊ−１）＋２ｆ（ｉ，ｊ−１）＋ｆ（ｉ＋１，ｊ−１）
−ｆ（ｉ−１，ｊ＋１）−２ｆ（ｉ，ｊ＋１）−ｆ（ｉ＋１，ｊ＋１） （９）

勾配の大きさＧは、ＧｘおよびＧｙを用いて、次式により計算される。

Ｇ＝｜Ｇｘ｜＋｜Ｇｙ｜ （１０）

例えば、図１７に示した影の画素値を使用して、白画素から黒画素へ変化する場合の勾配を考えると、次の不等式が成立する。

（白→黒の勾配の大きさ）＞（白→画素値１７０３の勾配の大きさ）＞
（白→画素値１７０２の勾配の大きさ）＞（白→画素値１７０１の勾配の大きさ）
（１１）

したがって、勾配の大きさにより影の種類が判別できるため、情報の判別が可能となる。

ところで、図７の電子透かし埋め込み装置７０１と図１９の電子透かし検出装置１９０１は、例えば、図２８に示すような情報処理装置（コンピュータ）を用いて構成される。図２８の情報処理装置は、ＣＰＵ（中央処理装置）２８０１、メモリ２８０２、入力装置２８０３、出力装置２８０４、外部記憶装置２８０５、媒体駆動装置２８０６、およびネットワーク接続装置２８０７を備え、それらはバス２８０８により互いに接続されている。

メモリ２８０２は、例えば、ＲＯＭ（read only memory）、ＲＡＭ（random access memory）等を含み、処理に用いられるプログラムおよびデータを格納する。ＣＰＵ２８０１は、メモリ２８０２を利用してプログラムを実行することにより、上述した処理を行う。

この場合、図７の図形パターン入力部７０２、画像データ入力部７０３、埋め込み情報入力部７０４、図形パターン領域検出部７０５、情報埋め込み処理部７０６、および画像データ出力部７０７と、図１９の画像データ入力部１９０２、図形パターン入力部１９０３、図形パターン検出部１９０４、情報検出処理部１９０５、および情報出力部１９０６は、メモリ２８０２に格納されたプログラムに対応する。

入力装置２８０３は、例えば、キーボード、ポインティングデバイス等であり、オペレータからの指示や情報の入力に用いられる。出力装置２８０４は、例えば、ディスプレイ、プリンタ、スピーカ等であり、オペレータへの問い合わせや処理結果の出力に用いられる。

外部記憶装置２８０５は、例えば、磁気ディスク装置、光ディスク装置、光磁気ディスク装置、テープ装置等である。情報処理装置は、この外部記憶装置２８０５に、プログラムおよびデータを格納しておき、必要に応じて、それらをメモリ２８０２にロードして使用する。

媒体駆動装置２８０６は、可搬記録媒体２８０９を駆動し、その記録内容にアクセスする。可搬記録媒体２８０９は、メモリカード、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク等の任意のコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。オペレータは、この可搬記録媒体２８０９にプログラムおよびデータを格納しておき、必要に応じて、それらをメモリ２８０２にロードして使用する。

ネットワーク接続装置２８０７は、ＬＡＮ（local area network）等の通信ネットワークに接続され、通信に伴うデータ変換を行う。また、情報処理装置は、必要に応じて、プログラムおよびデータを外部の装置からネットワーク接続装置２８０７を介して受け取り、それらをメモリ２８０２にロードして使用する。

図２９は、図２８の情報処理装置にプログラムおよびデータを提供する方法を示している。可搬記録媒体２８０９やサーバ２９０１のデータベース２９１１に格納されたプログラムおよびデータは、情報処理装置２９０２のメモリ２８０２にロードされる。サーバ２９０１は、そのプログラムおよびデータを搬送する搬送信号を生成し、通信ネットワーク上の任意の伝送媒体を介して情報処理装置２９０２に送信する。ＣＰＵ２８０１は、そのデータを用いてそのプログラムを実行し、上述した処理を行う。

（付記１）画像データに情報を埋め込む電子透かし埋め込み装置であって、
前記画像データ内の背景以外の領域から、埋め込み情報または埋め込み情報が存在する領域の位置を表す図形パターンを埋め込み可能な図形パターン領域を検出する検出手段と、
検出された図形パターン領域に前記図形パターンを埋め込んで、透かし入り画像データを生成する埋め込み手段と
を備えることを特徴とする電子透かし埋め込み装置。
（付記２）画像データに情報を埋め込むコンピュータのためのプログラムであって、
前記画像データ内の背景以外の領域から、埋め込み情報または埋め込み情報が存在する領域の位置を表す図形パターンを埋め込み可能な図形パターン領域を検出し、
検出された図形パターン領域に前記図形パターンを埋め込んで、透かし入り画像データを生成する
処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
（付記３）前記図形パターンは、フィルタにより検出可能な信号的特徴を有することを特徴とする付記２記載のプログラム。
（付記４）前記図形パターンは、基本パターンと、該基本パターンに対する所定の方向を示す方向パターンとを含むことを特徴とする付記２または３記載のプログラム。
（付記５）前記図形パターンを構成する基本パターンと、前記背景以外の領域とのパターンマッチングを行うことで、前記図形パターン領域を検出する処理を、前記コンピュータに実行させることを特徴とする付記２、３、または４記載のプログラム。
（付記６）前記画像データを複数の埋め込み領域に分割し、それぞれの埋め込み領域に含まれる図形パターン領域に、前記埋め込み情報に応じて複数種類の図形パターンのいずれかを埋め込む処理を、前記コンピュータに実行させることを特徴とする付記２、３、４、または５記載のプログラム。
（付記７）埋め込まれた図形パターンの近傍領域に前記埋め込み情報を埋め込む処理を、前記コンピュータに実行させることを特徴とする付記２、３、４、または５記載のプログラム。
（付記８）前記図形パターンの近傍領域に、複数の異なる画素値を有し、前記埋め込み情報を表す複数の画素を生成することで、前記埋め込み情報を埋め込む処理を、前記コンピュータに実行させることを特徴とする付記７記載のプログラム。
（付記９）透かし入り画像データに埋め込まれた情報を検出するコンピュータのためのプログラムであって、
前記透かし入り画像データ内の背景以外の領域から図形パターンを検出し、
検出された図形パターンが表す埋め込み情報、または、検出された図形パターンが表す位置にある領域に存在する埋め込み情報を検出する
処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
（付記１０）前記図形パターンが有する信号的特徴をフィルタにより検出することで、該図形パターンを検出する処理を、前記コンピュータに実行させることを特徴とする付記９記載のプログラム。
（付記１１）前記図形パターンに含まれる基本パターンに対する所定の方向を示す方向パターンを検出し、該基本パターンと該方向パターンを含む該図形パターンと、検出された方向パターンの周辺領域とのパターンマッチングを行うことで、該図形パターンを検出する処理を、前記コンピュータに実行させることを特徴とする付記９または１０記載のプログラム。
（付記１２）前記透かし入り画像データ内の複数の埋め込み領域の境界を判定し、検出された複数の図形パターンのうち、それぞれの埋め込み領域に属する図形パターンの種類から、該図形パターンが表す埋め込み情報を検出する処理を、前記コンピュータに実行させることを特徴とする付記９、１０、または１１記載のプログラム。
（付記１３）前記検出された図形パターンが表す位置にある領域内の複数の画素から画素値を抽出し、抽出された画素値を用いて前記埋め込み情報を検出する処理を、前記コンピュータに実行させることを特徴とする付記９、１０、または１１記載のプログラム。

本発明の電子透かし埋め込み装置の原理図である。 図形パターンを示す図である。 様々な図形パターンを示す図である。 第１の図形パターンの格納方法を示す図である。 第２の図形パターンの格納方法を示す図である。 第１の図形パターン埋め込み処理を示す図である。 電子透かし埋め込み装置の構成図である。 ４種類の図形パターンを示す図である。 図形パターン領域検出処理のフローチャートである。 パターンマッチングを示す図である。 第１の情報埋め込み処理のフローチャートである。 ３種類の埋め込み方法を示す図である。 第２の図形パターン埋め込み処理を示す図である。 第２の情報埋め込み処理のフローチャートである。 情報埋め込み位置を示す図である。 情報埋め込み位置の拡大図である。 影の画素値を示す図である。 情報埋め込み処理を示す図である。 電子透かし検出装置の構成図である。 図形パターン検出処理のフローチャートである。 非線形フィルタ処理を示す図である。 図形パターン検出処理を示す図である。 第１の情報検出処理のフローチャートである。 境界判定処理を示す図である。 第１の情報検出処理のフローチャートである。 影の画素値の変動を示す図である。 ソーベルフィルタを示す図である。 情報処理装置の構成図である。 プログラムおよびデータの提供方法を示す図である。

符号の説明

１０１ 検出手段
１０２ 埋め込み手段
１１１、６０１、６０２、７１２、１３０１、１５０１、１５０２、１５０３、１８０１、１８０２、２２０１、２２０２、２２０３ 画像データ
１１２、７１３、１９１４ 埋め込み情報
１１３、２０３、３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、７１１、８０１、８０２、８０３、８０４、１９１２ 図形パターン
１１４、７１５、１９１１ 透かし入り画像データ
２０１ 基本パターン
２０２、３０６、２１０１ 方向パターン
４０１、５０１ ２次元行列
７０１ 電子透かし埋め込み装置
７０２ 図形パターン入力部
７０３ 画像データ入力部
７０４ 埋め込み情報入力部
７０５ 図形パターン領域検出部
７０６ 情報埋め込み処理部
７０７ 画像データ出力部
７１４、１９１３ 透かし情報
１２０１ 透かし情報列
１２０２、１２０３、１２０４、１８０３ 領域
１３０１、１３０２、１３０３、１３０４ 埋め込み領域
１６０１、１６０２ 前景部分
１６１１、１６１２、１６１３、１６２１、１６２２、１６２３、１８１１、１８１２、１８１３、１８１４、１８１５ 画素
１７０１、１７０２、１７０３、２６０１、２６０２ 画素値
１９０１ 電子透かし検出装置
１９０２ 画像データ入力部
１９０３ 図形パターン入力部
１９０４ 図形パターン検出部
１９０５ 情報検出処理部
１９０６ 情報出力部
２４０１ 矩形領域
２７０１ 横方向ソーベルフィルタ
２７０２ 縦方向ソーベルフィルタ
２８０１ ＣＰＵ
２８０２ メモリ
２８０３ 入力装置
２８０４ 出力装置
２８０５ 外部記憶装置
２８０６ 媒体駆動装置
２８０７ ネットワーク接続装置
２８０８ バス
２８０９ 可搬記録媒体
２９０１ サーバ
２９０２ 情報処理装置
２９１１ データベース

Claims (10)

1. 画像データに情報を埋め込む電子透かし埋め込み装置であって、
   前記画像データ内の背景以外の領域から、埋め込み情報または埋め込み情報が存在する領域の位置を表す図形パターンを埋め込み可能な図形パターン領域を検出する検出手段と、
   検出された図形パターン領域に前記図形パターンを埋め込んで、透かし入り画像データを生成する埋め込み手段と
   を備えることを特徴とする電子透かし埋め込み装置。
2. 画像データに情報を埋め込むコンピュータのためのプログラムであって、
   前記画像データ内の背景以外の領域から、埋め込み情報または埋め込み情報が存在する領域の位置を表す図形パターンを埋め込み可能な図形パターン領域を検出し、
   検出された図形パターン領域に前記図形パターンを埋め込んで、透かし入り画像データを生成する
   処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
3. 前記図形パターンは、フィルタにより検出可能な信号的特徴を有することを特徴とする請求項２記載のプログラム。
4. 前記図形パターンを構成する基本パターンと、前記背景以外の領域とのパターンマッチングを行うことで、前記図形パターン領域を検出する処理を、前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項２または３記載のプログラム。
5. 前記画像データを複数の埋め込み領域に分割し、それぞれの埋め込み領域に含まれる図形パターン領域に、前記埋め込み情報に応じて複数種類の図形パターンのいずれかを埋め込む処理を、前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項２、３、または４記載のプログラム。
6. 埋め込まれた図形パターンの近傍領域に前記埋め込み情報を埋め込む処理を、前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項２、３、または４記載のプログラム。
7. 透かし入り画像データに埋め込まれた情報を検出するコンピュータのためのプログラムであって、
   前記透かし入り画像データ内の背景以外の領域から図形パターンを検出し、
   検出された図形パターンが表す埋め込み情報、または、検出された図形パターンが表す位置にある領域に存在する埋め込み情報を検出する
   処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
8. 前記図形パターンが有する信号的特徴をフィルタにより検出することで、該図形パターンを検出する処理を、前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項７記載のプログラム。
9. 前記透かし入り画像データ内の複数の埋め込み領域の境界を判定し、検出された複数の図形パターンのうち、それぞれの埋め込み領域に属する図形パターンの種類から、該図形パターンが表す埋め込み情報を検出する処理を、前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項７または８記載のプログラム。
10. 前記検出された図形パターンが表す位置にある領域内の複数の画素から画素値を抽出し、抽出された画素値を用いて前記埋め込み情報を検出する処理を、前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項７または８記載のプログラム。