JP2013009162A - Electronic watermark image embedding device and electronic watermark image detection device - Google Patents

Electronic watermark image embedding device and electronic watermark image detection device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve an electronic watermark embedding processing for guaranteeing calculation of a same unique ID from a plurality of images where different pieces of electronic watermark information are embedded respectively.SOLUTION: Random signal sequence calculation means 11 generates random signal sequences of the number as the same as the number of bits of the watermark information bit data. Correlation value calculation means 12 calculates correlation values between input images and the random signal sequences. Watermark signal coefficient determination means 13 determines coefficients for the correlation values by inputting threshold information and watermark information bit-data. Watermark signal addition means 14 adds values obtained by multiplying the coefficients determined by the watermark signal coefficient determination means 13 to the random signal sequences to pixel values of input images as watermark signals and outputs them as watermark embedded images.

Description

本発明は、画像に電子透かしを埋め込む画像電子透かし埋め込み装置及び透かしが埋め込まれた画像から透かし情報と、画像のID情報とを検出する画像電子透かし検出装置に関する。   The present invention relates to an image digital watermark embedding device that embeds a digital watermark in an image, and an image digital watermark detection device that detects watermark information and image ID information from the embedded image.

従来の画像電子透かし埋め込み装置として、例えば、特許文献1には、ディジタル情報(コンテンツ)のハッシュ値を電子透かしとして埋め込む手法が開示されている。
また、非特許文献1には、原画像と複数のランダムガウス信号との相関の正負により、画像に対する固有のIDとして、ビジュアルハッシュと称するビットを生成する手法が開示されている。
As a conventional image digital watermark embedding apparatus, for example, Patent Document 1 discloses a technique of embedding a hash value of digital information (content) as a digital watermark.
Non-Patent Document 1 discloses a technique for generating a bit called a visual hash as a unique ID for an image based on the sign of the correlation between the original image and a plurality of random Gaussian signals.

特許第3854804号公報Japanese Patent No. 3854804

Fridrich, Jiri,“Visual Hash For Oblivious Watermarking”,Proc.SPIE Vol.3971,p.286-294,Security and Watermarking of Multimedia Contents II,Ping Wah Wong; Edward J. Delp; Eds.Fridrich, Jiri, “Visual Hash For Oblivious Watermarking”, Proc. SPIE Vol. 3971, p.286-294, Security and Watermarking of Multimedia Contents II, Ping Wah Wong; Edward J. Delp; Eds.

しかしながら、特許文献1に示される従来の電子透かし埋め込み装置では、画像信号よりハッシュ値を計算するため、画像信号がほんのわずかでも変更された(それが人間の目に感知できないほどの微小な変更であり、一般的には変更されたと見なされないような信号値の変更の)場合でも、ハッシュ情報が変化してしまう、という問題があった。
この問題を解決する方法として、非特許文献1に示されるビット生成方法が存在する。本文献では、微小な画像の変更による影響を受けにくい画像固有のIDを算出する方式が示されている。本方式を特許文献1のハッシュ値計算部として採用すれば、ハッシュ値を画像そのものに埋め込んで管理するような場合については解決する。
However, in the conventional digital watermark embedding device disclosed in Patent Document 1, since the hash value is calculated from the image signal, the image signal is changed even slightly (it is a minute change that cannot be detected by human eyes). There is a problem that hash information changes even in the case of a change in signal value that is not generally considered to have been changed.
As a method for solving this problem, there is a bit generation method disclosed in Non-Patent Document 1. In this document, a method for calculating an image-specific ID that is not easily affected by a minute image change is shown. If this method is adopted as the hash value calculation unit of Patent Document 1, the case where the hash value is embedded in the image itself and managed is solved.

ところが、ハッシュ情報を画像そのものに埋め込むのではなく、画像の発行元で一元管理するようなシステムにおいて、画像と独立した別の情報を電子透かしとして埋め込んだ画像からハッシュ値を生成する(例えば電子透かしとして配布先情報を埋め込む)ような場合には、別の問題が発生する。   However, in a system in which hash information is not embedded in the image itself, but is centrally managed by the image publisher, a hash value is generated from an image in which other information independent of the image is embedded as a digital watermark (for example, a digital watermark) In such a case, another problem occurs.

即ち、予め画像と独立した別の情報を電子透かしとして埋め込んだ画像に対してハッシュの計算を行う場合、非特許文献1に示されるハッシュビット生成方法を用いて画像の固有IDを計算しても、異なる電子透かしの情報を埋め込んだ複数の画像に対して常に同じ固有IDが計算できるとは限らない。一般的に、画像に固有のID情報を保持しつつ、画像に電子透かしを埋め込んで個別のコンテンツを区別する、という所作は相反するものであり、別々の電子透かしを埋め込んだ画像より同じ固有ID情報が抽出できる確率は低くなる。よって、ハッシュ情報を画像の発行元で一元管理する場合、埋め込んだ電子透かしの情報あるいは電子透かしを埋め込んだ画像そのものと、個別のハッシュ情報とを関連付けるデータベースを構築する必要があり、データベースの構築および運用コストが増大する問題点があった。この点について、もし埋め込んだ電子透かしの情報に依存せず、同じ画像信号からは常に一定のハッシュ情報が算出できることが保証されるのであれば、データベースの範囲は元の画像信号と単一のハッシュ情報との関連付けのみに限定されることになり、構築・運用コストの面で断然有利である。   That is, when hash calculation is performed on an image in which other information independent of the image is embedded as a digital watermark in advance, the unique ID of the image can be calculated using the hash bit generation method shown in Non-Patent Document 1. The same unique ID cannot always be calculated for a plurality of images embedded with different digital watermark information. In general, the operation of embedding a digital watermark in an image and distinguishing individual contents while retaining unique ID information in the image is contradictory, and the same unique ID than an image embedded with a separate digital watermark. The probability that information can be extracted is low. Therefore, when the hash information is centrally managed by the image issuer, it is necessary to construct a database that associates the embedded digital watermark information or the image embedded with the digital watermark with the individual hash information. There was a problem that the operation cost increased. In this regard, if it is guaranteed that constant hash information can always be calculated from the same image signal without depending on the embedded watermark information, the database range is the same as the original image signal and the single hash. It will be limited only to the association with information, which is extremely advantageous in terms of construction and operation costs.

この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、別々の電子透かし情報を埋め込んだ複数の画像からでも同一の固有IDが算出されることを保証するような電子透かし埋め込み処理を実現することのできる画像電子透かし埋め込み装置及びこれを検出する画像電子透かし検出装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a digital watermark embedding process that guarantees that the same unique ID is calculated from a plurality of images in which different digital watermark information is embedded. It is an object of the present invention to obtain an image digital watermark embedding device capable of realizing the above and an image digital watermark detection device for detecting the device.

この発明に係る画像電子透かし埋め込み装置は、鍵情報を元に、透かし情報ビットデータのビット数と同数のランダム信号系列を生成するランダム信号系列計算手段と、入力画像とランダム信号系列との相関値を計算する相関値計算手段と、相関値に対して、予め設定された閾値情報と透かし情報ビットデータとを入力として、透かし信号加算のための係数を決定する透かし信号係数決定手段と、ランダム信号系列に透かし信号係数決定手段で決定した係数を乗算した値を、透かし信号として入力画像のピクセル値に加算することにより電子透かしを埋め込む透かし信号加算手段とを備えたものである。   An image digital watermark embedding device according to the present invention comprises: random signal sequence calculation means for generating a random signal sequence having the same number as the number of bits of watermark information bit data based on key information; and a correlation value between an input image and a random signal sequence A correlation value calculating means for calculating a watermark signal coefficient, a watermark signal coefficient determining means for determining a coefficient for adding a watermark signal, using threshold value information and watermark information bit data set in advance as to the correlation value, and a random signal There is provided watermark signal adding means for embedding a digital watermark by adding a value obtained by multiplying the series by the coefficient determined by the watermark signal coefficient determining means to the pixel value of the input image as a watermark signal.

この発明の画像電子透かし埋め込み装置は、入力画像とランダム信号系列との相関値に対して、閾値情報と透かし情報ビットデータとを入力として係数を決定し、この係数をランダム信号系列に乗算した値を透かし信号として入力画像のピクセル値に加算するようにしたので、別々の電子透かし情報を埋め込んだ複数の画像からでも同一の固有IDが算出されることを保証することができる。   The image digital watermark embedding device according to the present invention determines a coefficient by inputting threshold information and watermark information bit data for a correlation value between an input image and a random signal sequence, and multiplies the random signal sequence by the coefficient. Is added to the pixel value of the input image as a watermark signal, so that it is possible to ensure that the same unique ID is calculated from a plurality of images in which different digital watermark information is embedded.

この発明の実施の形態1による画像電子透かし埋め込み装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the image digital watermark embedding apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による画像電子透かし埋め込み装置のランダム信号系列計算手段の動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of the random signal sequence calculation means of the image digital watermark embedding apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による画像電子透かし埋め込み装置の相関値C,C,C,…,Cの発生確率分布を示す説明図である。Correlation value C 1 of the image digital watermark embedding apparatus according to the first embodiment of the invention, C 2, C 3, ... , is an explanatory diagram showing the occurrence probability distribution of C n. この発明の実施の形態1による画像電子透かし埋め込み装置の透かし埋め込み画像に対して相関値を−α〜+αの範囲外になるよう設定するための説明図である。It is explanatory drawing for setting a correlation value outside the range of-(alpha)-+ (alpha) with respect to the watermark embedding image of the image digital watermark embedding apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1による画像電子透かし検出装置の構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram of the image digital watermark detection apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2による画像電子透かし埋め込み装置の閾値情報を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the threshold value information of the image digital watermark embedding apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2による画像電子透かし埋め込み装置の透かし信号係数の説明図である。It is explanatory drawing of the watermark signal coefficient of the image digital watermark embedding apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3による画像電子透かし埋め込み装置の構成図である。It is a block diagram of the image digital watermark embedding apparatus by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3による画像電子透かし埋め込み装置のビット変換の操作の概念を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the concept of the operation | movement of the bit conversion of the image digital watermark embedding apparatus by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3による画像電子透かし検出装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the image digital watermark detection apparatus by Embodiment 3 of this invention.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による画像電子透かし埋め込み装置を示す構成図である。図1に示す画像電子透かし埋め込み装置10は、ランダム信号系列計算手段11と相関値計算手段12と透かし信号係数決定手段13と透かし信号加算手段14とを備えている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing an image digital watermark embedding apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The image digital watermark embedding apparatus 10 shown in FIG. 1 includes a random signal sequence calculation unit 11, a correlation value calculation unit 12, a watermark signal coefficient determination unit 13, and a watermark signal addition unit 14.

ランダム信号系列計算手段11は、特定の鍵情報と透かし情報ビット数を入力として、透かし情報ビット数と同数のランダム信号系列を生成する手段である。相関値計算手段12は、透かしを埋め込む対象となる原画像とランダム信号系列計算手段11で算出された複数のランダム信号系列との相関値を計算する手段である。透かし信号係数決定手段13は、相関値計算手段12で算出された相関値を元に、透かし情報ビットデータと閾値情報を入力として後段の透かし信号加算手段14でランダム信号系列を加算するための係数を計算する手段である。透かし信号加算手段14は、ランダム信号系列計算手段11で算出された複数のランダム信号系列に透かし信号係数決定手段13で算出された係数を乗算した信号系列を原画像に加算することにより、透かし埋め込み済みの出力画像を生成する手段である。   The random signal sequence calculation means 11 is a means for generating a random signal sequence having the same number as the number of watermark information bits by inputting specific key information and the number of watermark information bits. The correlation value calculation means 12 is a means for calculating correlation values between the original image to be embedded with the watermark and the plurality of random signal sequences calculated by the random signal sequence calculation means 11. The watermark signal coefficient determining means 13 is a coefficient for adding the random signal sequence by the watermark signal adding means 14 at the subsequent stage based on the correlation value calculated by the correlation value calculating means 12 and receiving the watermark information bit data and threshold information. Is a means of calculating The watermark signal adding unit 14 embeds a watermark by adding a signal sequence obtained by multiplying a plurality of random signal sequences calculated by the random signal sequence calculating unit 11 to the coefficient calculated by the watermark signal coefficient determining unit 13 to the original image. This is a means for generating a completed output image.

次に、実施の形態1の画像電子透かし埋め込み装置10の動作について説明する。
画像電子透かし埋め込み装置10は、透かし埋め込み対象となる原画像O、鍵情報K、透かし情報ビットデータW、閾値情報αを入力情報とする。
まず、ランダム信号系列計算手段11において、鍵情報K、透かし情報ビットデータWのうち透かし情報ビット数(図内では入力線を省略している)、原画像Oの画像サイズを入力として、原画像Oの画像サイズのピクセル数と同数のランダム信号から成るランダム信号系列を、透かし情報ビット数と同数分だけ算出する。
Next, the operation of the image digital watermark embedding apparatus 10 according to the first embodiment will be described.
The image digital watermark embedding apparatus 10 uses the original image O, key information K, watermark information bit data W, and threshold information α to be embedded as input information.
First, in the random signal sequence calculation means 11, the key information K and the watermark information bit data W are input with the number of watermark information bits (the input line is omitted in the figure) and the image size of the original image O as inputs. A random signal sequence composed of the same number of random signals as the number of pixels of the image size of O is calculated by the same number as the number of watermark information bits.

図2にその具体的処理を示す。ランダム信号系列計算手段11は、入力された鍵情報Kを用いて、[原画像Oの画像サイズ]×[透かし情報ビット数(nビットとする)]の数だけ乱数値を生成する。図内では、その乱数値を原画像Oの画像サイズ毎にまとめ、「Random Image」としてR、R、R、・・・、Rと表現している。そして、それらの乱数値集合に対してLPF(Low Pass Filter)による処理を行う。これを図内では「Random Smooth Patterns」としてP、P、P、・・・Pとして表現している。ランダム信号系列計算手段11は、このP、P、P、・・・Pをランダム信号系列として出力する。 FIG. 2 shows the specific processing. The random signal sequence calculation means 11 generates random values by the number of [image size of the original image O] × [number of watermark information bits (assumed to be n bits)] using the input key information K. In the figure, the random values are collected for each image size of the original image O and expressed as “Random Image” as R 1 , R 2 , R 3 ,..., R n . And the process by LPF (Low Pass Filter) is performed with respect to those random value sets. This is expressed as “Random Smooth Patterns” in the drawing as P 1 , P 2 , P 3 ,... P n . The random signal sequence calculation means 11 outputs P 1 , P 2 , P 3 ,... P n as a random signal sequence.

次に、相関値計算手段12において、原画像Oとランダム信号系列P、P、P、・・・Pとの相関値を算出する。原画像Oとランダム信号系列Pとの相関値をC、原画像Oとランダム信号系列Pとの相関値をC、原画像Oとランダム信号系列Pとの相関値をC、・・・原画像Oとランダム信号系列Pとの相関値をCと表現し、相関値計算手段12はC、C、C、・・・Cを出力する。 Next, the correlation value calculation means 12 calculates correlation values between the original image O and the random signal sequences P 1 , P 2 , P 3 ,... P n . The correlation value between the original image O and the random signal sequence P 1 is C 1 , the correlation value between the original image O and the random signal sequence P 2 is C 2 , and the correlation value between the original image O and the random signal sequence P 3 is C 3. , a correlation value between ... original image O and the random signal sequence P n is expressed as C n, the correlation value calculating means 12 C 1, C 2, C 3 , and outputs the ... C n.

次に、透かし信号係数決定手段13において、相関値算出手段12で算出した相関値C、C、C、・・・Cを用いて、後段の透かし信号加算手段14で原画像Oにランダム信号系列計算手段で算出したランダム信号系列P、P、P、・・・Pを加算するための係数を算出する。 Next, the watermark signal coefficient determining means 13 uses the correlation values C 1 , C 2 , C 3 ,... C n calculated by the correlation value calculating means 12, and the watermark signal adding means 14 at the subsequent stage uses the original image O. To the random signal sequence P 1 , P 2 , P 3 ,... P n calculated by the random signal sequence calculation means.

ここで、電子透かしの埋め込みの方式を説明する。
図3は、相関値C、C、C、・・・Cの発生確率分布の概念を示したものである。通常、ランダム信号系列は原画像Oとはほぼ無関係の画像であるため、その相関値は0付近に集中して発生し、逆に±1付近にはほぼ発生が見られないことが想定される。そこで、相関の閾値として±α(0<α<1)という値を設定し、閾値±αの外側の事象(相関値の絶対値がα以上となる事象)の発生確率がおおむね0に近いようにする(例えば10の−8乗など)。この±αが「閾値情報」である。
Here, a method of embedding a digital watermark will be described.
FIG. 3 shows the concept of the probability distribution of correlation values C 1 , C 2 , C 3 ,... C n . Usually, since the random signal sequence is an image that is almost unrelated to the original image O, the correlation value is concentrated in the vicinity of 0, and conversely, almost no occurrence is seen in the vicinity of ± 1. . Therefore, a value of ± α (0 <α <1) is set as the correlation threshold value, and the probability of occurrence of an event outside the threshold value ± α (an event in which the absolute value of the correlation value is greater than or equal to α) is almost zero. (For example, 10 to the power of −8). This ± α is “threshold information”.

電子透かしのビット情報の埋め込み方の一例として、
・iビット目にビット1を埋め込む場合は、Pと透かし埋め込み画像との相関を−α〜+αの範囲外になるようにする。
・iビット目にビット0を埋め込む場合は、Pと透かし埋め込み画像との相関を−α〜+αの範囲内になるようにする。
という方式が考えられる。すなわち、ランダム信号系列Pとの画像相関が範囲(−α,+α)にある場合とその範囲外にある場合とで透かしビット情報を区別しようとする考え方である(もちろん、上記例とビット1/0が入れ替わっても良く、ビット1を−α〜+αの範囲内、ビット0を−α〜+αの範囲外、と設定しても良い)。
As an example of how to embed digital watermark bit information,
When bit 1 is embedded in the i-th bit, the correlation between P i and the watermark embedded image is set outside the range of −α to + α.
When bit 0 is embedded in the i-th bit, the correlation between P i and the watermark embedded image is set within the range of −α to + α.
The method can be considered. That is, the idea is to distinguish the watermark bit information when the image correlation with the random signal sequence P i is in the range (−α, + α) and outside the range (of course, the above example and bit 1). / 0 may be interchanged, and bit 1 may be set within the range of -α to + α, and bit 0 may be set outside the range of -α to + α).

透かし埋め込み画像に対して相関値を−α〜+αの範囲外になるよう設定するために、原画像Oにランダム信号系列Pの加算を行う。一般に、原画像Oにランダム信号系列Pを加算すると相関値は増加するため、元の相関値Cが正の値で、iビット目にビット1を埋め込む場合には、相関値を+α以上にすべくランダム信号系列Pを加算すれば良い。これを表したのが図4である。なお、図4の例は元の相関値Cが正の値の場合であり、逆に元の相関値Cが負の値なら、iビット目にビット1を埋め込む場合には、相関値を−αより小さくするため加算ではなく減算を行う必要がある。 To set to be a correlation value outside the range of -α~ + α with respect to the watermark embedding image, performs addition of the random signal sequence P i in the original image O. In general, when the random signal sequence P i is added to the original image O, the correlation value increases. Therefore, when the original correlation value C i is a positive value and bit 1 is embedded in the i-th bit, the correlation value is greater than or equal to + α. Therefore, the random signal series Pi may be added. This is shown in FIG. Note that the example of FIG. 4 is a case where the original correlation value C i is a positive value. Conversely, if the original correlation value C i is a negative value, if bit 1 is embedded in the i-th bit, the correlation value is Must be subtracted rather than added to make.

ただし、ただ単純に原画像Oに対してPそのものを足しあわせた(あるいは減算した)だけだと、通常は閾値+αを大きく超えることができる一方、透かし埋め込み画像が元の原画像Oに対し大きく劣化する懸念が存在する。そのため、原画像Oにランダム信号系列Pをそのまま加算するのではなく、ある特定の係数値m(0<m<1)を乗算した値を加算するものとする。これを「透かし信号係数」と呼ぶ。透かし信号係数決定手段13ではこの透かし信号係数mを計算することを主な処理とする。 However, only when they simply the sum of P i itself to the original image O (or subtracted), typically one which can greatly exceed the threshold + alpha, watermarking image to the original of the original image O There is a concern that it will deteriorate greatly. Therefore, the random signal sequence P i is not added as it is to the original image O, but a value obtained by multiplying a specific coefficient value m i (0 <m i <1) is added. This is called a “watermark signal coefficient”. In the watermark signal coefficient determining unit 13 to compute the watermark signal coefficients m i and main processing.

透かし信号係数算出処理の一例を次に示す。
原画像Oのピクセル値をx、ランダム信号系列Pのピクセル値をy(jはピクセル番号)とすると、入力信号Aとランダム信号系列Pの相関値rxyは、その定義より次式で表現される。

Figure 2013009162
An example of the watermark signal coefficient calculation process is as follows.
When the pixel value of the original image O is x j and the pixel value of the random signal sequence P i is y j (j is a pixel number), the correlation value r xy between the input signal A and the random signal sequence P i is Expressed as an expression.

Figure 2013009162

ここで、図4に示すように、ランダム信号系列Pと、透かし信号係数mを乗算したランダム信号系列Pを原画像Oに加算した画像信号との相関値を計算する場合、その相関値rxy’は次式のようになる。

Figure 2013009162

ここで、


Figure 2013009162

として、式1を変形すると、次式のように表現される。

Figure 2013009162
Here, as shown in FIG. 4, when calculating the random signal sequence P i, a correlation value between the image signal obtained by adding to the original image O of the random signal sequence P i obtained by multiplying the watermark signal coefficients m i, the correlation The value r xy ′ is as follows:

Figure 2013009162

here,


Figure 2013009162

When Expression 1 is transformed, it is expressed as the following expression.

Figure 2013009162

こうして得られる相関値が範囲(−α,+α)の範囲外にあるためには、その二乗の値がαを上回る必要がある。すなわち、

Figure 2013009162

を満たす必要がある。この式を変形すると、

Figure 2013009162

となる。この式はmに関する連立二次不等式と見ることができる。この不等式を解くと、

Figure 2013009162

となる(|α|<1、かつ相関値の定義より(v−vxy )≧0が常に成り立つため、上記不等式解の2つの境界値は、どちらも常に実数値を取ることになる)。 In order for the correlation value thus obtained to be outside the range (−α, + α), the square value needs to exceed α 2 . That is,

Figure 2013009162

It is necessary to satisfy. If this equation is transformed,

Figure 2013009162

It becomes. This equation can be seen as a simultaneous secondary inequalities related to m i. Solving this inequality,

Figure 2013009162

Become (| α | <1, and the definition of the correlation values (v x v y -v xy 2 ) ≧ 0 for always holds, two boundary values of the inequality solutions, both to always take the real value become).

従って、ビット1を埋め込む場合には、Pと透かし埋め込み画像との相関を−α〜+αの範囲外にすべく、mを上記の不等式を満たす範囲に設定し、ビット0を埋め込む場合には、Pと透かし埋め込み画像との相関を−α〜+αの範囲内にすべく、mを上記の不等式を満たさない範囲に設定(すなわち、上記不等式解の境界値の間に挟まれた範囲に設定)すれば良い(なお、m=0を取り得る場合には、画質劣化を避けるために極力m=0とする)。なお、元の相関値rxyが正であれば、上記条件の範囲下でmを正の値に、負であればmを負の値に設定する。 Therefore, to embed the bit 1, in order to the outside of -α~ + α a correlation between P i and the watermark embedding images, the m i is set to a range satisfying the above inequality, to embed the bit 0 , in order to in the range of -α~ + α a correlation between P i and the watermark embedding image, set the m i in the range that does not meet the above inequality (i.e., sandwiched between the boundary value of the inequality solutions range setting) may be (Note that in the case that may take m i = 0 is as much as possible and m i = 0 in order to avoid image quality degradation). Incidentally, if positive is the original correlation value r xy, the m i under the range of the condition to a positive value, setting the m i a negative value if it is negative.

このようにすれば、rxyと同一の符号に保ったまま埋め込みビット情報に合わせてrxy’を−α〜+αの範囲内外に振り分けるように透かし信号係数mを決定することは可能である。透かし信号係数決定手段13では、透かし情報ビットデータWの各ビット値に対し、原画像Oの各ピクセル値、ランダム信号系列計算手段11より出力されたランダム信号系列Pの各ピクセル値、および閾値情報αを用いて、上記方法により各ビットに対応する透かし信号係数mを算出して出力する。 In this way, it is possible to determine the watermark signal coefficients m i to allocate the r xy 'in a range out of -α~ + α in accordance with the embedded bit information while maintaining the same reference numerals and r xy . In the watermark signal coefficient determining unit 13, for each bit value of the watermark information bit data W, the original image each pixel value of O, random signal sequence calculating unit 11 each pixel value of the random signal sequence P i output from, and the threshold value using information alpha, and outputs the calculated watermark signal coefficients m i for each bit by the method described above.

次に、透かし信号加算手段14では、透かし信号係数決定手段13で出力されたmを用いて、ランダム信号系列計算手段11より出力されたランダム信号系列Pの各ピクセル値にmを乗算し、その乗算結果を原画像Oの対応する各ピクセルに加算する。そして、その結果としての画像Eを透かし埋め込み画像として出力する。透かし埋め込み画像Eは画像電子透かし埋め込み装置10の出力画像となる。 Next, the watermark signal adding means 14, with m i output by the watermark signal coefficient determining unit 13, multiplying the m i to each pixel value of the random signal sequence P i output from the random signal sequence calculating unit 11 Then, the multiplication result is added to each corresponding pixel of the original image O. Then, the resulting image E is output as a watermark embedded image. The watermark embedded image E is an output image of the image digital watermark embedding device 10.

続いて、電子透かしの検出について説明する。
図5は本発明の示す画像電子透かし検出装置の構成図である。図5の画像電子透かし検出装置20は、ランダム信号系列計算手段21と、相関値計算手段22と、透かし情報算出手段23と、固有ID算出手段24とを備えている。
Next, detection of digital watermark will be described.
FIG. 5 is a block diagram of an image digital watermark detection apparatus according to the present invention. The image digital watermark detection apparatus 20 of FIG. 5 includes a random signal sequence calculation unit 21, a correlation value calculation unit 22, a watermark information calculation unit 23, and a unique ID calculation unit 24.

ランダム信号系列計算手段21は、特定の鍵情報と透かし情報ビット数を入力として、透かし情報ビット数と同数のランダム信号系列を生成する手段である。相関値計算手段22は、透かしを検出する対象となる原画像とランダム信号系列計算手段21で算出された複数のランダム信号系列との相関値を計算する手段である。透かし情報算出手段23は、相関値計算手段22で算出された相関値および閾値情報を元に、透かしとして埋め込まれたビット情報を算出する手段である。固有ID算出手段24は、相関値計算手段22で算出された相関値を元に、画像に固有のID情報を算出する手段である。   The random signal sequence calculating means 21 is a means for generating a random signal sequence having the same number as the number of watermark information bits by inputting specific key information and the number of watermark information bits. The correlation value calculation unit 22 is a unit that calculates correlation values between the original image that is the target of watermark detection and the plurality of random signal sequences calculated by the random signal sequence calculation unit 21. The watermark information calculation unit 23 is a unit that calculates bit information embedded as a watermark based on the correlation value and threshold information calculated by the correlation value calculation unit 22. The unique ID calculation unit 24 is a unit that calculates ID information unique to an image based on the correlation value calculated by the correlation value calculation unit 22.

次に、画像電子透かし検出装置20の動作について説明する。
画像電子透かし検出装置20は、透かし検出対象となる画像E、鍵情報K、透かし情報ビット数n、閾値情報αを入力情報とする。
まず、ランダム信号系列計算手段21において、鍵情報K、透かし情報ビット数n、検出対象画像Eの画像サイズを入力として、検出対象画像Eの画像サイズのピクセル数と同数のランダム信号から成るランダム信号系列を、透かし情報ビット数と同数分だけ算出する。その具体的処理については画像電子透かし埋め込み装置10のランダム信号系列計算手段11と同様で、図2に示した通りなので、ここでは説明を省略する。
Next, the operation of the image digital watermark detection apparatus 20 will be described.
The image digital watermark detection apparatus 20 uses the image E, key information K, watermark information bit number n, and threshold information α to be detected as the input information.
First, in the random signal sequence calculation means 21, a random signal composed of random signals of the same number as the number of pixels of the image size of the detection target image E, with the key information K, the watermark information bit number n, and the image size of the detection target image E as inputs. The sequence is calculated by the same number as the number of watermark information bits. The specific processing is the same as that of the random signal sequence calculation means 11 of the image digital watermark embedding apparatus 10 and is as shown in FIG.

次に、相関値計算手段22において、検出対象画像Eとランダム信号系列P、P、P、・・・Pとの相関値を算出する。検出対象画像Eとランダム信号系列Pとの相関値をC、検出対象画像Eとランダム信号系列Pとの相関値をC、検出対象画像Eとランダム信号系列Pとの相関値をC、・・・検出対象画像Eとランダム信号系列Pとの相関値をCと表現し、相関値計算手段22はC、C、C、・・・Cを出力する。 Next, the correlation value calculation means 22 calculates correlation values between the detection target image E and the random signal sequences P 1 , P 2 , P 3 ,... P n . The correlation value between the detection target image E and the random signal sequence P 1 is C 1 , the correlation value between the detection target image E and the random signal sequence P 2 is C 2 , and the correlation value between the detection target image E and the random signal sequence P 3. the C 3, a correlation value between ... detection target image E and the random signal sequence P n is expressed as C n, the correlation value calculating means 22 C 1, C 2, C 3, outputs ... C n To do.

次に、透かし情報算出手段23において、相関値算出手段22で算出した相関値C、C、C、・・・C、および画像電子透かし検出装置20に入力された閾値情報αを用いて、検出対象画像Eに透かしとして埋めこまれた透かし情報ビットデータWを算出する。具体的には、前述の通り、電子透かしのビット情報の埋め込み方は、
・iビット目にビット1を埋め込む場合は、相関値を−α〜+αの範囲外になるようにする。
・iビット目にビット0を埋め込む場合は、相関値を−α〜+αの範囲内になるようにする。
としていたので、透かし情報算出手段23では閾値情報αを用いて、
・Cが−α〜+αの範囲外の場合は、iビット目にビット1を埋め込んであると判断する。
・Cが−α〜+αの範囲内の場合は、iビット目にビット0を埋め込んであると判断する。
という方式で、各ビット情報の検出を実施する。その検出結果を合わせて、透かし情報ビットデータWとして出力する。透かし情報ビットデータWは画像電子透かし検出装置20の出力情報となる。
Next, in the watermark information calculation means 23, the correlation values C 1 , C 2 , C 3 ,... C n calculated by the correlation value calculation means 22 and the threshold information α input to the image digital watermark detection apparatus 20 are used. Using this, the watermark information bit data W embedded as a watermark in the detection target image E is calculated. Specifically, as described above, how to embed digital watermark bit information is:
When embedding bit 1 in the i-th bit, the correlation value is set outside the range of -α to + α.
When embedding bit 0 in the i-th bit, the correlation value is set within the range of −α to + α.
Since the watermark information calculation means 23 uses the threshold information α,
When C i is outside the range of −α to + α, it is determined that bit 1 is embedded in the i-th bit.
When C i is in the range of −α to + α, it is determined that bit 0 is embedded in the i-th bit.
In this manner, each bit information is detected. The detection results are combined and output as watermark information bit data W. The watermark information bit data W is output information of the image digital watermark detection apparatus 20.

一方、固有ID算出手段24では、相関値算出手段22で算出した相関値C、C、C、・・・Cを用いて、画像に固有のID情報を算出する。具体的には、相関値C、C、C、・・・Cの正負を見て、「正であればビット1」「負であればビット0」と判断する(もちろんその逆に「正であればビット0」「負であればビット1」と判断するとしてもよい)。その算出結果を合わせて、画像固有ID情報Iとして出力する。画像固有ID情報Iは画像電子透かし検出装置20の出力情報となる。 On the other hand, the unique ID calculating unit 24 calculates ID information unique to the image using the correlation values C 1 , C 2 , C 3 ,... C n calculated by the correlation value calculating unit 22. Specifically, the correlation values C 1 , C 2 , C 3 ,... C n are examined to determine whether “bit 1 is positive” or “bit 0 if negative” (and vice versa). It may be determined that “0 is positive if it is positive” and “1 if it is negative”. The calculation results are combined and output as image unique ID information I. The image unique ID information I becomes output information of the image digital watermark detection apparatus 20.

なお、画像電子透かし埋め込み装置10での電子透かし埋め込み方式は、元の入力画像とランダム信号系列との相関値に対する正負を動かさないように電子透かしを埋め込んでいるため、このようにして算出される画像固有IDは、透かし埋め込み前の元画像の画像固有IDに原理的に一致する。   The digital watermark embedding method in the image digital watermark embedding apparatus 10 is calculated in this way because the digital watermark is embedded so as not to move the positive / negative of the correlation value between the original input image and the random signal sequence. The image unique ID in principle matches the image unique ID of the original image before embedding the watermark.

以上説明したように、実施の形態1の画像電子透かし埋め込み装置によれば、鍵情報を元に、透かし情報ビットデータのビット数と同数のランダム信号系列を生成するランダム信号系列計算手段と、入力画像とランダム信号系列との相関値を計算する相関値計算手段と、相関値に対して、予め設定された閾値情報と透かし情報ビットデータとを入力として、透かし信号加算のための係数を決定する透かし信号係数決定手段と、ランダム信号系列に透かし信号係数決定手段で決定した係数を乗算した値を、透かし信号として入力画像のピクセル値に加算することにより電子透かしを埋め込む透かし信号加算手段とを備えたので、元の画像に対してランダム信号系列との相関値の正負より固有IDを算出する方式に対してビット値の変更を伴う等の影響を与えることなく電子透かし情報を埋め込むことが可能になるという効果を有する。   As described above, according to the image digital watermark embedding device of the first embodiment, the random signal sequence calculating means for generating the same number of random signal sequences as the number of bits of the watermark information bit data based on the key information, and the input Correlation value calculation means for calculating a correlation value between an image and a random signal sequence; and input threshold value information and watermark information bit data set in advance with respect to the correlation value, a coefficient for watermark signal addition is determined. A watermark signal coefficient determining unit; and a watermark signal adding unit that embeds a digital watermark by adding a value obtained by multiplying a random signal sequence by a coefficient determined by the watermark signal coefficient determining unit to a pixel value of an input image as a watermark signal. Therefore, a method for calculating the unique ID based on the sign of the correlation value with the random signal sequence for the original image is accompanied by a change in the bit value, etc. Embedding the digital watermark information without affecting an effect that is possible.

また、実施の形態1の画像電子透かし埋め込み装置によれば、透かし信号係数決定手段は、閾値情報の値として±α(0<α<1)を入力とし、ビット1を埋め込む場合は相関絶対値がαより小さくなるように、ビット0を埋め込む場合は相関絶対値がαより大きくなるように係数を決定するか、または、ビット0を埋め込む場合は相関絶対値をαより小さくなるように、ビット1を埋め込む場合は相関絶対値がαより大きくなるように係数を決定するようにしたので、ビット値の変更を伴う等の影響を与えることなく電子透かし情報を埋め込むことができる。   Also, according to the image digital watermark embedding device of the first embodiment, the watermark signal coefficient determining means receives ± α (0 <α <1) as the value of the threshold information, and if bit 1 is embedded, the correlation absolute value If the bit 0 is embedded so that the correlation absolute value is larger than α when the bit 0 is embedded, or if the bit 0 is embedded, the bit is determined so that the correlation absolute value is smaller than α. In the case of embedding 1, since the coefficient is determined so that the correlation absolute value becomes larger than α, the digital watermark information can be embedded without affecting the bit value.

また、実施の形態1の画像電子透かし検出装置によれば、鍵情報を元に、透かし情報のビット数と同数のランダム信号系列を生成するランダム信号系列計算手段と、入力画像とランダム信号系列との相関値を計算する相関値計算手段と、相関値に対して予め設定された閾値情報を入力として、透かし情報ビットデータを算出する透かし情報算出手段と、相関値の正負を元にビット情報を決定し、画像の固有IDを算出する固有ID算出手段とを備えたので、電子透かしが埋め込まれた画像に対して、ランダム信号系列との相関値を算出し、その正負を見ることにより画像固有IDを算出する一方で電子透かしとして埋め込まれた情報を同時並行的に算出することができる。   Further, according to the image digital watermark detection apparatus of the first embodiment, based on the key information, random signal sequence calculation means for generating the same number of random signal sequences as the number of bits of the watermark information, the input image, the random signal sequence, A correlation value calculation means for calculating the correlation value, a watermark information calculation means for calculating watermark information bit data by inputting threshold information preset for the correlation value, and bit information based on the sign of the correlation value A unique ID calculating means for determining and calculating the unique ID of the image, so that the correlation value with the random signal sequence is calculated for the image in which the digital watermark is embedded, and the image uniqueness is determined by looking at its positive / negative While calculating the ID, information embedded as a digital watermark can be calculated in parallel.

また、実施の形態1の画像電子透かし検出装置によれば、透かし情報算出手段は、閾値情報の値として±α(0<α<1)を入力とし、相関絶対値がαより小さい場合はビット1、相関絶対値がαより大きい場合はビット0と判定するか、または、相関絶対値がαより小さい場合はビット0、相関絶対値がαより大きい場合はビット0と判定するようにしたので、電子透かしとして埋め込まれた情報を確実に検出することができる。   Also, according to the image digital watermark detection apparatus of the first embodiment, the watermark information calculation means receives ± α (0 <α <1) as the value of the threshold information, and if the correlation absolute value is smaller than α, a bit 1. If the correlation absolute value is larger than α, it is determined to be bit 0, or if the correlation absolute value is smaller than α, it is determined to be bit 0, and if the correlation absolute value is larger than α, it is determined to be bit 0. Information embedded as a digital watermark can be reliably detected.

実施の形態2.
実施の形態1では、閾値情報αを設定してランダム信号系列との相関値を範囲(−α、+α)の範囲内外に振り分けることで電子透かしビット情報を埋め込むようにしたものであるが、次に、閾値情報を複数設定して電子透かしを埋め込むことにより、透かしが埋め込まれていない画像から電子透かし情報が検出されるのを防ぐ例を実施の形態2として示す。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the threshold information α is set and the correlation value with the random signal sequence is distributed to the inside and outside of the range (−α, + α) to embed the digital watermark bit information. In the second embodiment, an example in which digital watermark information is prevented from being detected from an image with no watermark embedded by setting a plurality of threshold information and embedding the digital watermark will be described.

実施の形態1に示した電子透かし検出方式に従って、電子透かしが埋め込まれていない画像信号を入力画像として検出を実行した場合、ランダム信号系列との相関値の発生事象は図3に概念図として示した通り、その大部分は範囲(−α、+α)内におさまることになる。よって、電子透かしの検出結果としては、ほぼ全ての場合において「全てのビットにおいてビット0が埋め込まれている」と判断されることになる。すなわち、何も埋め込んでいないはずの画像からも(全てビット0の場合に限らず)何らかのビット情報が得られてしまうという現象が発生する(この現象が実際の利用において問題となるかどうかは、その利用方法に依存する)。   When detection is performed using an image signal with no digital watermark embedded as an input image in accordance with the digital watermark detection method described in the first embodiment, the occurrence of a correlation value with a random signal sequence is shown as a conceptual diagram in FIG. As you can see, most of them fall within the range (-α, + α). Therefore, as the detection result of the digital watermark, it is determined that “bit 0 is embedded in all bits” in almost all cases. That is, a phenomenon that some bit information can be obtained from an image that should not be embedded (not only in the case of all bits 0) (whether this phenomenon causes a problem in actual use) Depending on how it is used).

本実施の形態では、この現象を回避することを目的とする。なお、実施の形態2における画像電子透かし埋め込み装置の図面上の構成は図1と同様であるため、図1を用いて説明を行う。
図6は、画像電子透かし埋め込み装置10の入力としての閾値情報をα1、α2と2種類設定した場合の相関値の数直線を示したものである。なお、αの値は、閾値±αの外側の事象(相関値の絶対値がα以上となる事象)の発生確率がおおむね0に近いようにする(例えば10の−8乗など)。
The purpose of this embodiment is to avoid this phenomenon. The configuration of the image digital watermark embedding apparatus according to the second embodiment is the same as that shown in FIG. 1 and will be described with reference to FIG.
FIG. 6 shows a number line of correlation values when two kinds of threshold information α1 and α2 are set as input of the image digital watermark embedding apparatus 10. Note that the value of α 1 is set so that the occurrence probability of an event outside the threshold ± α 1 (an event in which the absolute value of the correlation value is equal to or greater than α 1 ) is approximately 0 (for example, 10 −8). .

ここで、透かし信号係数決定手段13では、透かし情報ビット0/1の埋め込みと相関値との関連において、以下のように判断する。
・ 〜−α:ビット1を埋め込む。
・−α〜−α:ビット0を埋め込む。
・−α〜+α:ビットを埋め込まない。
・+α〜+α:ビット0を埋め込む。
・+α〜 :ビット1を埋め込む。
そこで、各々の閾値情報α、αを実施の形態1で示した式2に当てはめ、透かし信号係数mに対する不等式境界値(αに対応するものをγ1+、γ1−、αに対応するものをγ2+、γ2−とする)を求めた上で、図7に示すような区分けで透かし信号係数mの値を決定する。
Here, the watermark signal coefficient determination means 13 makes the following determination regarding the relationship between the embedding of the watermark information bits 0/1 and the correlation value.
· ~-Α 2: embed a bit 1.
2 to -α 1 : Bit 0 is embedded.
1 to + α 1 : No bits are embedded.
+ Α 1 to + α 2 : Bit 0 is embedded.
+ Α 2 ˜: Bit 1 is embedded.
Therefore, each threshold information of alpha 1, fitting the alpha 2 in equation 2 described in Embodiment 1, those corresponding to the inequality boundary value (alpha 1 for the watermark signal coefficients m i γ 1+, γ 1-, α 2 gamma 2+ those corresponding to, after seeking gamma 2-to), to determine the value of the watermark signal coefficients m i in segmentation as shown in FIG.

次に、実施の形態2の画像電子透かし検出装置20について説明する。なお、実施の形態2の画像電子透かし検出装置20についても図面上の構成は図5と同様であるため、図5を用いて説明する。
実施の形態2の画像電子透かし検出装置20の透かし情報算出手段23では、相関値算出手段22で算出した相関値C、C、C、・・・C、および画像電子透かし検出装置20に入力された複数の閾値情報α、αを用いて、検出対象画像Eに透かしとして埋めこまれた透かし情報ビットデータWを算出する。具体的には、Cの値が、
・ 〜−α:ビット1を埋め込んであると判断する。
・−α〜−α:ビット0を埋め込んであると判断する。
・−α〜+α:ビットが埋め込まれていないと判断する。
・+α〜+α:ビット0を埋め込んであると判断する。
・+α〜 :ビット1を埋め込んであると判断する。
というように、透かし情報ビットデータWの各ビットに対応する相関値への判断を行う。ここで、各ビットのうち1ビットでも「ビットが埋め込まれていないと判断」された場合は、透かし情報ビットデータWの全体が無効であると判断し、該当の画像には電子透かし情報が埋め込まれていない、と判断する。
Next, the image digital watermark detection apparatus 20 according to the second embodiment will be described. The configuration of the image digital watermark detection apparatus 20 according to the second embodiment is the same as that shown in FIG. 5 and will be described with reference to FIG.
In the watermark information calculation means 23 of the image digital watermark detection apparatus 20 according to the second embodiment, the correlation values C 1 , C 2 , C 3 ,... C n calculated by the correlation value calculation means 22 and the image digital watermark detection apparatus. Using the plurality of threshold information α 1 and α 2 input to 20, watermark information bit data W embedded as a watermark in the detection target image E is calculated. Specifically, the value of C i is,
-˜α 2 : It is determined that bit 1 is embedded.
2 to -α 1 : It is determined that bit 0 is embedded.
1 to + α 1 : It is determined that no bits are embedded.
+ Α 1 to + α 2 : It is determined that bit 0 is embedded.
+ Α 2 ˜: It is determined that bit 1 is embedded.
In this way, the correlation value corresponding to each bit of the watermark information bit data W is determined. Here, if even one bit of each bit is “determined that no bit is embedded”, it is determined that the entire watermark information bit data W is invalid, and digital watermark information is embedded in the corresponding image. Judge that it is not.

以上説明したように、実施の形態2の画像電子透かし埋め込み装置によれば、透かし信号係数決定手段は、閾値情報の値として±α1、±α2(0<α1<α2<1)を入力とし、ビット1を埋め込む場合は相関絶対値がα1より大きく、かつα2より小さくなるように、ビット0を埋め込む場合は相関絶対値がα2より大きくなるように、係数を決定するか、または、ビット0を埋め込む場合は相関絶対値がα1より大きく、かつα2より小さくなるように、ビット1を埋め込む場合は相関絶対値がα2より大きくなるように係数を決定するようにしたので、ビットを埋め込まない相関値の区間が設けられ、何も埋め込んでいないはずの画像から電子透かし情報ビットデータが得られることを防止することができる。   As described above, according to the image digital watermark embedding device of the second embodiment, the watermark signal coefficient determination unit receives ± α1 and ± α2 (0 <α1 <α2 <1) as threshold information values, and When embedding bit 1, the coefficient is determined so that the correlation absolute value is larger than α1 and smaller than α2, and when bit 0 is embedded, the coefficient is determined so that the correlation absolute value is larger than α2, or bit 0 is set Since the coefficient is determined so that the correlation absolute value is larger than α1 and smaller than α2 when embedding, and the correlation absolute value is larger than α2 when embedding bit 1, the correlation value without embedding bits. It is possible to prevent digital watermark information bit data from being obtained from an image that should not have anything embedded therein.

また、実施の形態2の画像電子透かし検出装置によれば、透かし情報算出手段は、閾値情報の値として±α1、±α2(0<α1<α2<1)を入力とし、相関絶対値がα1より大きく、かつα2より小さい場合はビット1、相関絶対値がα2より大きい場合はビット0と判定するか、または、相関絶対値がα1より大きく、かつα2より小さい場合はビット0、相関絶対値がα2より大きい場合はビット1と判定するようにしたので、確実に電子透かし情報を得ることができる。   Also, according to the image digital watermark detection apparatus of the second embodiment, the watermark information calculation means receives ± α1 and ± α2 (0 <α1 <α2 <1) as threshold information values, and the correlation absolute value is α1. Bit 1 if greater and less than α2, bit 0 if the correlation absolute value is greater than α2, or bit 0 if the correlation absolute value is greater than α1 and less than α2, bit 0, correlation absolute value When is larger than α2, since it is determined to be bit 1, digital watermark information can be obtained with certainty.

実施の形態3.
上記実施の形態2では、閾値情報を複数設定して電子透かしを埋め込むことにより、透かしを埋め込んでいない画像から電子透かしが検出されるのを防ぐ例を示したが、次に、電子透かしとして埋め込む情報を誤り訂正符号化し、全てビット0となる透かし信号ビットデータが誤り訂正符号化ビットデータの訂正範囲外となるようにビット変換を行う例を実施の形態3として説明する。
Embodiment 3 FIG.
In the second embodiment, an example in which a digital watermark is prevented from being detected from an image in which no watermark is embedded by setting a plurality of threshold information and embedding the digital watermark has been described. An embodiment will be described as a third embodiment in which information is error-corrected and bit conversion is performed so that watermark signal bit data in which all 0 bits are out of the correction range of the error-correction encoded bit data.

図8は本実施の形態で示す画像電子透かし埋め込み装置10aの構成図である。画像電子透かし埋め込み装置10aは、ランダム信号系列計算手段11a、相関値計算手段12、透かし信号係数決定手段13a、透かし信号加算手段14、誤り訂正符号化手段15、ビット変換手段16を備えており、相関値計算手段12及び透かし信号加算手段14は、実施の形態1、2と同様の手段である。また、誤り訂正符号化手段15は、透かし情報ビットデータを入力として誤り訂正符号化を行う手段、ビット変換手段16は、誤り訂正符号化ビットデータをビット変換する手段であり、これら手段は実施の形態3に特有の構成である。更に、実施の形態3のランダム信号系列計算手段11aは、透かし情報ビット数(nビット)ではなく誤り訂正符号化手段15で用いる誤り訂正符号化方式の冗長符号化ビット数(n+kビット)の分だけランダム信号系列P、P、P、・・・Pn+kを出力するよう構成されている。また、透かし信号係数決定手段13aは、透かし情報ビット数(nビット)ではなく、ビット変換手段16から出力された透かし信号ビットデータを入力として係数を演算するよう構成されている。 FIG. 8 is a configuration diagram of the image digital watermark embedding apparatus 10a shown in the present embodiment. The image digital watermark embedding device 10a includes a random signal sequence calculation unit 11a, a correlation value calculation unit 12, a watermark signal coefficient determination unit 13a, a watermark signal addition unit 14, an error correction encoding unit 15, and a bit conversion unit 16. Correlation value calculation means 12 and watermark signal addition means 14 are the same means as in the first and second embodiments. The error correction coding means 15 is means for performing error correction coding with the watermark information bit data as input, and the bit conversion means 16 is means for bit-converting the error correction coded bit data. This is a configuration unique to mode 3. Further, the random signal sequence calculation means 11a of the third embodiment is not the number of watermark information bits (n bits) but the number of redundant coding bits (n + k bits) of the error correction coding method used in the error correction coding means 15. Only random signal sequences P 1 , P 2 , P 3 ,... P n + k are output. Further, the watermark signal coefficient determination means 13a is configured to calculate a coefficient using the watermark signal bit data output from the bit conversion means 16 instead of the watermark information bit number (n bits).

次に、実施の形態3の動作について説明するが、ランダム信号系列計算手段11a、相関値計算手段12、透かし信号係数決定手段13a、透かし信号加算手段14の基本的な動作については、実施の形態1、2と同様なのでここでの説明を省略する。ただし、ランダム信号系列計算手段11aは、透かし情報ビット数(nビット)ではなく誤り訂正符号化手段15で用いる誤り訂正符号化方式の冗長符号化ビット数(n+kビット)の分だけランダム信号系列P、P、P、・・・Pn+kを出力する。なお、冗長符号化ビット数は誤り訂正符号化手段15の誤り訂正符号化方式に合わせて、予めプリセットされているものとする。 Next, the operation of the third embodiment will be described. The basic operations of the random signal sequence calculating unit 11a, the correlation value calculating unit 12, the watermark signal coefficient determining unit 13a, and the watermark signal adding unit 14 are described in the embodiment. Since it is the same as 1 and 2, explanation here is omitted. However, the random signal sequence calculation means 11a is not the number of watermark information bits (n bits) but the random signal sequence P corresponding to the number of redundant coding bits (n + k bits) of the error correction coding method used in the error correction coding means 15. 1 , P 2 , P 3 ,... P n + k are output. It is assumed that the number of redundant coding bits is preset in accordance with the error correction coding method of the error correction coding means 15.

誤り訂正符号化手段15では、透かし情報ビットデータWを入力として、誤り訂正のための冗長符号化(BCH符号など)を行う。冗長符号化の目的としては、誤り訂正による検出能力の向上の他、「電子透かしが検出されない」状態をこの冗長符号化ビット列の訂正能力外に作ることにより、電子透かしが埋め込まれていない画像から有意な電子透かし情報が検出されることを防ぐことにある。ビット変換手段16では、この目的に沿うためのビット変換を実施する。   The error correction coding means 15 receives the watermark information bit data W and performs redundant coding (BCH code or the like) for error correction. The purpose of the redundant coding is to improve the detection capability by error correction and to create a state in which “digital watermark is not detected” outside the correction capability of this redundant encoded bit string by making the “non-digital watermark detection” state possible. This is to prevent detection of significant digital watermark information. The bit conversion means 16 performs bit conversion for this purpose.

これらの操作の概念を符号空間上で示したのが図9である。透かし情報ビットデータWのビット数をnとすると、透かし情報ビットデータWは2ビット符号空間上での一つの点(要素)として表現される。これを誤り訂正符号化により(n+k)ビットの冗長符号化ビットデータRに変換したとすると、冗長符号化ビットデータRは2n+kビット符号空間上での一つの点(要素)として表現される。さらに、その誤り訂正符号のビット訂正能力をrとすると、Rに2n+kビット符号空間上の点を中心とする半径rの範囲(Rと比較して、異なるビット数がrビット以内である2n+kビット符号データの集合)は誤り訂正可能な範囲として定義される。 FIG. 9 shows the concept of these operations on the code space. When the number of bits of the watermark information bit data W is n , the watermark information bit data W is expressed as one point (element) on the 2 n bit code space. If this is converted into (n + k) -bit redundant encoded bit data R by error correction encoding, the redundant encoded bit data R is expressed as one point (element) in the 2 n + k- bit code space. Further, if the bit correction capability of the error correction code is r, R is a range of radius r centered on a point on the 2 n + k bit code space (the number of different bits is less than r bits compared to R 2 ( a set of n + k bit code data) is defined as an error correctable range.

ここで、例えばBCH符号のような誤り訂正符号化方式を用いた場合、情報ビットデータが全て0だと冗長符号化ビットデータも全て0より構成される(n+k)ビットのビット列となる。一方、何も電子透かしを埋め込まない画像からの電子透かし検出を行った場合、ランダム信号系列P、P、P、・・・Pn+kとの相関値の発生確率分布は図3に概念として示した通り、その大部分が0付近に集中するため、閾値±αによりビット0/1を判定した場合、その大部分がビット0と判定されてしまう。 Here, for example, when an error correction coding system such as a BCH code is used, if the information bit data is all 0s, the redundant coded bit data is also a bit string of (n + k) bits composed of all 0s. On the other hand, when digital watermark detection is performed from an image in which no digital watermark is embedded, the probability distribution of the correlation values with the random signal sequences P 1 , P 2 , P 3 ,... P n + k is illustrated in FIG. As shown in the figure, since most of them are concentrated in the vicinity of 0, when bit 0/1 is determined by the threshold value ± α, most of the bits are determined to be bit 0.

このため、「全てビット0」の冗長符号化ビットデータをそのまま電子透かし信号ビットデータとして画像に埋め込んでしまうと、何も電子透かしを埋め込んでいない画像からの電子透かし検出を行った場合の検出結果との区別が付かなくなり、結局、何も電子透かしを埋め込んでいない画像を「全てビット0が埋め込んである」と判定せざるを得なくなってしまう。こうした事態を防ぐため、「全てビット0」が検出される状態を「異常状態」として誤り訂正符号の訂正能力の範囲外にシフトさせることを考える。   For this reason, if the redundantly encoded bit data of “all 0” is embedded in the image as it is as the digital watermark signal bit data, the detection result when the digital watermark is detected from the image in which no digital watermark is embedded. In the end, it is necessary to determine that an image in which no digital watermark is embedded is “all bits 0 are embedded”. In order to prevent such a situation, it is considered to shift the state where “all bits 0” is detected as an “abnormal state” and shift it outside the range of the correction capability of the error correction code.

ビット変換手段16において、透かし情報ビットデータWより生成した冗長符号化ビットデータRに対し、冗長符号化ビットデータRと同ビット数の任意に決定した固定ビットデータとのXOR演算を行うビット変換を実施し、最終的に透かし信号として画像に埋め込むための透かし信号ビットデータQとして出力する。こうすることで、透かし情報ビットデータWが「全てビット0」の場合は透かし信号ビットデータQは「全てビット0」ではなくなり、逆に透かし信号ビットデータとして「全てビット0」が検出された状態を誤り訂正符号化訂正能力外に置くことができる(XOR演算を行う任意の固定ビット列の設定の仕方による)。そのため、「何も埋め込まれていない状態」を「誤り訂正不可」として「全てビット0」の透かし情報ビットデータを埋め込んだ場合と明確に区別することが可能となる。   Bit conversion means 16 performs bit conversion for performing XOR operation on redundant encoded bit data R generated from watermark information bit data W with redundant encoded bit data R and arbitrarily determined fixed bit data having the same number of bits. The watermark signal is finally output as watermark signal bit data Q to be embedded in an image as a watermark signal. Thus, when the watermark information bit data W is “all bits 0”, the watermark signal bit data Q is not “all bits 0”, and conversely, “all bits 0” is detected as the watermark signal bit data. Can be placed outside the error correction coding correction capability (depending on how to set an arbitrary fixed bit string for performing the XOR operation). For this reason, it is possible to clearly distinguish from the case where the watermark information bit data of “all bits 0” is embedded with the “state in which nothing is embedded” being “error correction impossible”.

なお、言うまでもないが、誤り訂正符号化手段15で用いる誤り訂正符号化はBCH符号に限定するものではなく、ビット変換手段16で行うビット変換についても任意の固定ビットデータとのXOR演算に限定するものではない(ただし、誤り訂正符号化手段15で用いる誤り符号化方式について、そもそも「全てビット0」の符号化ビット列が誤り訂正能力外にあるような方式の場合は、後段のビット変換は不要となる)。   Needless to say, the error correction coding used by the error correction coding means 15 is not limited to the BCH code, and the bit conversion performed by the bit conversion means 16 is also limited to the XOR operation with arbitrary fixed bit data. (However, the error encoding method used in the error correction encoding means 15 is not required for the subsequent bit conversion in the case where the encoded bit string of “all bits 0” is outside the error correction capability in the first place.) Becomes).

次に、実施の形態3における画像電子透かし検出装置について説明する。
図10は、本実施の形態の画像電子透かし検出装置20aの構成図である。図10の画像電子透かし検出装置20aは、ランダム信号系列計算手段21a、相関値計算手段22、透かし情報算出手段23a、固有ID算出手段24、ビット変換手段25、誤り訂正復号手段26を備えている。ここで、相関値計算手段22及び固有ID算出手段24は、図5に示した実施の形態1、2と同様の構成である。ビット変換手段25は、透かし情報算出手段23aより算出された透かし信号ビットデータを変換する手段、誤り訂正復号手段26は、ビット変換手段25の出力するデータを入力として、誤り訂正復号処理を行う手段であり、これら手段は本実施の形態に特有の構成である。また、ランダム信号系列計算手段21aは、透かし情報算出手段23aの透かし信号ビットデータQのビット数と同数のランダム信号系列を生成するよう構成され、透かし情報算出手段23aは、閾値情報αに基づいて透かし信号ビットデータQを算出するよう構成されている。
Next, an image digital watermark detection apparatus according to Embodiment 3 will be described.
FIG. 10 is a configuration diagram of the image digital watermark detection apparatus 20a of the present embodiment. The image digital watermark detection apparatus 20a in FIG. 10 includes a random signal sequence calculation unit 21a, a correlation value calculation unit 22, a watermark information calculation unit 23a, a unique ID calculation unit 24, a bit conversion unit 25, and an error correction decoding unit 26. . Here, the correlation value calculation means 22 and the unique ID calculation means 24 have the same configuration as that of the first and second embodiments shown in FIG. Bit conversion means 25 is means for converting watermark signal bit data calculated by the watermark information calculation means 23a, and error correction decoding means 26 is means for performing error correction decoding processing using the data output from the bit conversion means 25 as input. These means have a configuration unique to the present embodiment. Further, the random signal sequence calculating means 21a is configured to generate the same number of random signal sequences as the number of bits of the watermark signal bit data Q of the watermark information calculating means 23a, and the watermark information calculating means 23a is based on the threshold information α. The watermark signal bit data Q is calculated.

ビット変換手段25は、透かし情報算出手段23aの出力する透かし信号ビットデータQに対して図8の画像電子透かし埋め込み装置10におけるビット変換手段16におけるビット変換処理に対応するビット変換手段を行い、冗長符号化ビットデータRとして出力する。具体的には、ビット変換手段16と同様、冗長符号化ビットデータと同ビット数の任意に決定した固定ビットデータとのXOR演算を行うビット変換を実施する。誤り訂正復号手段26は、ビット変換手段25の出力する冗長符号化ビットデータRに対して図8の画像電子透かし埋め込み装置10aにおける誤り訂正符号化手段15の誤り訂正符号化方式(例えばBCH符号)に対応する誤り訂正復号処理を行い、透かし情報ビットデータWとして出力する。   The bit conversion means 25 performs a bit conversion means corresponding to the bit conversion processing in the bit conversion means 16 in the image digital watermark embedding apparatus 10 of FIG. 8 on the watermark signal bit data Q output from the watermark information calculation means 23a, and performs redundancy. Output as encoded bit data R. Specifically, as with the bit conversion means 16, bit conversion is performed to perform an XOR operation between redundantly encoded bit data and arbitrarily determined fixed bit data having the same number of bits. The error correction decoding unit 26 uses the error correction encoding method (for example, BCH code) of the error correction encoding unit 15 in the image digital watermark embedding apparatus 10a of FIG. 8 for the redundant encoded bit data R output from the bit conversion unit 25. Is output as watermark information bit data W.

以上説明したように、実施の形態3の画像電子透かし埋め込み装置によれば、透かし情報ビットデータを入力として、冗長誤り訂正符号化した冗長符号化ビットデータを出力する誤り訂正符号化手段と、冗長符号化ビットデータを入力としてビット変換を行い、透かし信号ビットデータを出力するビット変換手段とを備え、ランダム信号系列計算手段は、透かし情報ビットデータのビット数に代えて誤り訂正符号化手段における冗長符号化ビット数とし、そのビット数と同数のランダム信号系列を生成し、透かし信号係数決定手段は、透かし情報ビットデータに代えて、ビット変換手段から出力された透かし信号ビットデータを入力として、透かし信号加算のための係数を決定するようにしたので、全てビット0となる透かし信号ビットデータがこの符号化ビット列集合の範囲外となるようにビット変換を行うことにより、何も埋め込んでいないはずの画像から電子透かし埋め込みビット情報が得られることを防止することができる。   As described above, according to the image digital watermark embedding device of the third embodiment, the error correction coding means for outputting the redundant encoded bit data subjected to the redundant error correction encoding with the watermark information bit data as input, and the redundant Bit conversion means for performing bit conversion with the encoded bit data as input and outputting watermark signal bit data. The random signal sequence calculation means is a redundancy in the error correction coding means in place of the number of bits of the watermark information bit data. A random signal sequence having the same number of bits as the number of encoded bits is generated, and the watermark signal coefficient determination unit receives the watermark signal bit data output from the bit conversion unit instead of the watermark information bit data as a watermark. Since the coefficients for signal addition are determined, the watermark signal bit data is all bit 0. There it is possible to prevent that this by performing range become as bit conversion of the encoded bit sequences set, nothing embedded electronic watermark embedding bit information from the supposed image not obtained.

また、実施の形態3の画像電子透かし検出装置によれば、鍵情報を元に、透かし信号ビットデータのビット数と同数のランダム信号系列を生成するランダム信号系列計算手段と、入力画像とランダム信号系列との相関値を計算する相関値計算手段と、相関値に対して予め設定された閾値情報を入力として、透かし信号ビットデータを算出する透かし情報算出手段と、透かし信号ビットデータを入力としてビット変換を行い、冗長符号化ビットデータを出力するビット変換手段と、冗長符号化ビットデータを入力として誤り訂正復号を行い、復号結果として透かし情報ビットデータを出力する誤り訂正復号手段とを備えたので、何も埋め込んでいないはずの画像から電子透かし埋め込みビット情報を得るのを防止することができる。   Further, according to the image digital watermark detection apparatus of the third embodiment, the random signal sequence calculation means for generating the same number of random signal sequences as the number of bits of the watermark signal bit data based on the key information, the input image and the random signal Correlation value calculation means for calculating a correlation value with a sequence, watermark information calculation means for calculating watermark signal bit data using threshold value information preset for the correlation value, and bit input using watermark signal bit data Since it has bit conversion means for performing conversion and outputting redundant encoded bit data, and error correction decoding means for performing error correction decoding using redundant encoded bit data as input and outputting watermark information bit data as a decoding result It is possible to prevent the digital watermark embedding bit information from being obtained from an image that should not be embedded.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。   In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .

10,10a 画像電子透かし埋め込み装置、11,11a,21,21a ランダム信号系列計算手段、12,22 相関値計算手段、13,13a 透かし信号係数決定手段、14 透かし信号加算手段、15 誤り訂正符号化手段、16 ビット変換手段、20,20a 画像電子透かし検出装置、23,23a 透かし情報算出手段、24 固有ID算出手段、25 ビット変換手段、26 誤り訂正復号手段。   10, 10a Image digital watermark embedding device, 11, 11a, 21, 21a Random signal sequence calculation means, 12, 22 Correlation value calculation means, 13, 13a Watermark signal coefficient determination means, 14 Watermark signal addition means, 15 Error correction coding Means, 16-bit conversion means, 20, 20a image digital watermark detection device, 23, 23a watermark information calculation means, 24 unique ID calculation means, 25-bit conversion means, 26 error correction decoding means.

Claims (8)

鍵情報を元に、透かし情報ビットデータのビット数と同数のランダム信号系列を生成するランダム信号系列計算手段と、
入力画像と前記ランダム信号系列との相関値を計算する相関値計算手段と、
前記相関値に対して、予め設定された閾値情報と前記透かし情報ビットデータとを入力として、透かし信号加算のための係数を決定する透かし信号係数決定手段と、
前記ランダム信号系列に前記透かし信号係数決定手段で決定した係数を乗算した値を、透かし信号として前記入力画像のピクセル値に加算することにより電子透かしを埋め込む透かし信号加算手段とを備えた画像電子透かし埋め込み装置。
Random signal sequence calculation means for generating the same number of random signal sequences as the number of bits of watermark information bit data based on the key information;
Correlation value calculating means for calculating a correlation value between the input image and the random signal sequence;
Watermark signal coefficient determining means for determining a coefficient for adding a watermark signal by inputting threshold value information set in advance and the watermark information bit data with respect to the correlation value;
An image digital watermark comprising watermark signal adding means for embedding a digital watermark by adding a value obtained by multiplying the random signal sequence by the coefficient determined by the watermark signal coefficient determining means to a pixel value of the input image as a watermark signal Implanting device.
透かし信号係数決定手段は、閾値情報の値として±α(0<α<1)を入力とし、ビット1を埋め込む場合は相関絶対値がαより小さくなるように、ビット0を埋め込む場合は相関絶対値がαより大きくなるように係数を決定するか、または、ビット0を埋め込む場合は相関絶対値をαより小さくなるように、ビット1を埋め込む場合は相関絶対値がαより大きくなるように係数を決定することを特徴とする請求項1記載の画像電子透かし埋め込み装置。   The watermark signal coefficient determination means receives ± α (0 <α <1) as the threshold information value. When bit 1 is embedded, the correlation absolute value is smaller than α, and when bit 0 is embedded, correlation absolute The coefficient is determined so that the value is larger than α, or when embedding bit 0, the coefficient is set so that the correlation absolute value becomes smaller than α, and when bit 1 is embedded, the coefficient so that the correlation absolute value becomes larger than α. The image digital watermark embedding apparatus according to claim 1, wherein: 透かし信号係数決定手段は、閾値情報の値として±α1、±α2(0<α1<α2<1)を入力とし、ビット1を埋め込む場合は相関絶対値がα1より大きく、かつα2より小さくなるように、ビット0を埋め込む場合は相関絶対値がα2より大きくなるように、係数を決定するか、または、ビット0を埋め込む場合は相関絶対値がα1より大きく、かつα2より小さくなるように、ビット1を埋め込む場合は相関絶対値がα2より大きくなるように係数を決定することを特徴とする請求項1記載の画像電子透かし埋め込み装置。   The watermark signal coefficient determination means receives ± α1 and ± α2 (0 <α1 <α2 <1) as threshold information values, and when bit 1 is embedded, the correlation absolute value is larger than α1 and smaller than α2. In addition, when embedding bit 0, the coefficient is determined so that the correlation absolute value becomes larger than α2, or when bit 0 is embedded, the bit is set so that the correlation absolute value is larger than α1 and smaller than α2. 2. The image digital watermark embedding apparatus according to claim 1, wherein when 1 is embedded, the coefficient is determined so that the correlation absolute value is larger than α2. 透かし情報ビットデータを入力として、冗長誤り訂正符号化した冗長符号化ビットデータを出力する誤り訂正符号化手段と、
前記冗長符号化ビットデータを入力としてビット変換を行い、透かし信号ビットデータを出力するビット変換手段とを備え、
ランダム信号系列計算手段は、前記透かし情報ビットデータのビット数に代えて前記誤り訂正符号化手段における冗長符号化ビット数とし、当該ビット数と同数のランダム信号系列を生成し、
透かし信号係数決定手段は、前記透かし情報ビットデータに代えて、前記ビット変換手段から出力された透かし信号ビットデータを入力として、透かし信号加算のための係数を決定することを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の画像電子透かし埋め込み装置。
Error correction coding means for outputting redundant encoded bit data subjected to redundant error correction encoding with watermark information bit data as input; and
Bit conversion means for performing bit conversion using the redundant encoded bit data as input, and outputting watermark signal bit data; and
Random signal sequence calculation means, in place of the number of bits of the watermark information bit data, the number of redundant coding bits in the error correction coding means, to generate the same number of random signal sequences as the number of bits,
2. The watermark signal coefficient determining means determines a coefficient for adding a watermark signal by using the watermark signal bit data output from the bit converting means as an input instead of the watermark information bit data. The image digital watermark embedding apparatus according to any one of claims 1 to 3.
鍵情報を元に、透かし情報のビット数と同数のランダム信号系列を生成するランダム信号系列計算手段と、
入力画像と前記ランダム信号系列との相関値を計算する相関値計算手段と、
前記相関値に対して予め設定された閾値情報を入力として、透かし情報ビットデータを算出する透かし情報算出手段と、
相関値の正負を元にビット情報を決定し、画像の固有IDを算出する固有ID算出手段とを備えた画像電子透かし検出装置。
Random signal sequence calculation means for generating the same number of random signal sequences as the number of bits of watermark information based on the key information;
Correlation value calculating means for calculating a correlation value between the input image and the random signal sequence;
Watermark information calculating means for calculating watermark information bit data using threshold information preset for the correlation value as input;
An image digital watermark detection apparatus comprising: unique ID calculation means for determining bit information based on the sign of a correlation value and calculating a unique ID of an image.
透かし情報算出手段は、閾値情報の値として±α(0<α<1)を入力とし、相関絶対値がαより小さい場合はビット1、相関絶対値がαより大きい場合はビット0と判定するか、または、相関絶対値がαより小さい場合はビット0、相関絶対値がαより大きい場合はビット0と判定することを特徴とする請求項5記載の画像電子透かし検出装置。   The watermark information calculation means receives ± α (0 <α <1) as the threshold information value, and determines bit 1 when the correlation absolute value is smaller than α and bit 0 when the correlation absolute value is larger than α. 6. The image digital watermark detection apparatus according to claim 5, wherein bit 0 is determined when the correlation absolute value is smaller than α, and bit 0 is determined when the correlation absolute value is larger than α. 透かし情報算出手段は、閾値情報の値として±α1、±α2(0<α1<α2<1)を入力とし、相関絶対値がα1より大きく、かつα2より小さい場合はビット1、相関絶対値がα2より大きい場合はビット0と判定するか、または、相関絶対値がα1より大きく、かつα2より小さい場合はビット0、相関絶対値がα2より大きい場合はビット1と判定することを特徴とする請求項5記載の画像電子透かし検出装置。   The watermark information calculation means inputs ± α1 and ± α2 (0 <α1 <α2 <1) as threshold information values. If the correlation absolute value is larger than α1 and smaller than α2, bit 1 and the correlation absolute value are If greater than α2, bit 0 is determined, or if the correlation absolute value is greater than α1 and less than α2, bit 0 is determined, and if the correlation absolute value is greater than α2, bit 1 is determined. The image digital watermark detection apparatus according to claim 5. 鍵情報を元に、透かし信号ビットデータのビット数と同数のランダム信号系列を生成するランダム信号系列計算手段と、
入力画像と前記ランダム信号系列との相関値を計算する相関値計算手段と、
前記相関値に対して予め設定された閾値情報を入力として、前記透かし信号ビットデータを算出する透かし情報算出手段と、
前記透かし信号ビットデータを入力としてビット変換を行い、冗長符号化ビットデータを出力するビット変換手段と、
前記冗長符号化ビットデータを入力として誤り訂正復号を行い、復号結果として透かし情報ビットデータを出力する誤り訂正復号手段とを備えた画像電子透かし検出装置。
Random signal sequence calculation means for generating the same number of random signal sequences as the number of bits of watermark signal bit data based on the key information;
Correlation value calculating means for calculating a correlation value between the input image and the random signal sequence;
Watermark information calculating means for calculating the watermark signal bit data, using threshold information preset for the correlation value as input;
Bit conversion means for performing bit conversion using the watermark signal bit data as input, and outputting redundant encoded bit data;
An image digital watermark detection apparatus comprising: error correction decoding means for performing error correction decoding using the redundant encoded bit data as an input and outputting watermark information bit data as a decoding result.
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