JP3431593B2 - コンテンツ生成装置、電子透かし検出装置、コンテンツ生成方法、電子透かし検出方法及び記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル・データ
化された静止画データ、動画データ、音声データ、音楽
データ等のコンテンツに対して透かし情報を含ませたコ
ンテンツを生成するコンテンツ生成装置及びコンテンツ
生成方法並びにコンテンツから透かし情報を検出する電
子透かし検出装置及び電子透かし検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子透かし（ｄｉｇｉｔａｌ ｗａｔｅ
ｒｍａｒｋｉｎｇ）は、デジタルデータ化された静止
画、動画、音声、音楽等のコンテンツに対して、コンテ
ンツの著作権者や利用者の識別情報、著作権者の権利情
報、コンテンツの利用条件、その利用時に必要な秘密情
報、コピー制御情報などの情報(これらを透かし情報と
呼ぶ)を知覚が容易ではない状態となるように埋め込
み、後に必要に応じて透かし情報をコンテンツから検出
することによって利用制御、コピー制御を含む著作権保
護を行ったり、二次利用の促進を行うための技術であ
る。

【０００３】［電子透かしの要件］不正利用の防止を目
的とする場合、電子透かし技術は、そのデジタル著作物
に対して通常に施されると想定される各種の操作や意図
的な攻撃によって、透かし情報が消失したり改竄された
りしないような性質（ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ：ロバスト
性）を持つ必要がある。電子透かしの応用によっては、
一旦アナログ信号となったコンテンツを再びデジタル化
した場合にも、透かし情報が消失しないことが望ましい
ことがある。例えば、透かし情報としてコピー制御情報
を埋め込む応用がそうである。また、他の例としては、
静止画に著作権情報を埋め込んだ場合、静止画を印刷出
力し（場合によってはこれをコピーし）、さらにスキャ
ナでデジタル化した場合にも、透かし情報が消失しない
ことが望ましい。

【０００４】［ＳｔｉｒＭａｒｋ］これらのＤ−Ａ−Ｄ
−変換は、図３２の（ａ）から（ｂ）の変化に示すよう
に、画像に対して幾何学的歪みを生じさせると考えられ
ている。このような幾何学的な歪みをシミュレーション
して再現するソフトウェアとしてＳｔｉｒＭａｒｋが知
られている。ＳｔｉｒＭａｒｋ攻撃は、画素の位置を変
えてしまうため、電子透かし方式によっては、検出時に
埋め込みが行われた画素の位置を厳密に知ることが出来
ず、正しく透かし情報が読み取れないという問題が生ず
る。

【０００５】［ＳｔｉｒＭａｒｋ耐性］周波数領域利用
型の電子透かしでは、画像に対する幾何学的変形が微小
である限り、周波数成分はあまり大きく変化しないの
で、ＳｔｉｒＭａｒｋ攻撃に対する耐性が比較的高いと
思われる。しかし、図３３の点線から実線への変化に示
すように、幾何学的変形が大きな場合や、変形が小さく
とも画像のサイズが大きいため埋め込んだブロックの位
置が大きく移動する場合には、正しい検出は難しくな
る。一方、空間領域利用型の電子透かしでは、画素毎に
擬似乱数の乗積やマスクパターンの重畳が行われるた
め、ＳｔｉｒＭａｒｋ攻撃によって画素位置が移動した
場合、何らかの方法で、厳密な画素位置の同期を行わな
ければ、正しい検出は難しくなる。

【０００６】［幾何学的変形］幾何学的な変形は、２つ
に大別される。それらは、大域的変形と、局所的変形で
ある。

【０００７】ここで、大域的変形は、位置によらないパ
ラメータによって表現される変形であり、局所的変形
は、局所的に異なるパラメータによって表現される変形
である、という意味である（局所的変換とは、変形が局
所的な領域に限定されているという意味ではない）。す
なわち、大域的変換は、局所的変換の特殊な場合に相当
する。

【０００８】大域的変形は、画像全体のスケーリング、
回転、平行移動であり、アフィン変換として表現するこ
とができる。アフィン変換は、次式のように６つのパラ
メータで表現される。

【０００９】

【数１】

【００１０】一方、局所的変換は、次式のように２次元
の一般座標変換である。ここで、ｆとｇは任意の関数で
ある。

【００１１】

【数２】

【００１２】なお、図３４の（ａ）に長方形を局所的変
形した様子を示し、（ｂ）に長方形の局所的変形をパッ
チごとにアフィン変換で近似した様子を示す。

【００１３】［大域的変形への対策］従来、大域的変形
に対する同期の方法として、原画像を利用するものとそ
うでないものがある。原画像を利用する場合には、人手
によって検出対象画像と原画像が一致するよう大域的な
変換を行うか、あるいは、画像間の画素値の相関によっ
て最も相関値の大きな変換を探索する。電子透かし方式
には、検出時に原画像を利用しない方法も多数提案され
ているので、原画像を利用することなく、原画像と検出
対象画像の同期を回復することが必要となる。同期の方
法は、以下の４つの方式に大別される（例えば、文献
（１）Ｋｕｔｔｅｒ Ｍａｒｔｉｎ， “Ｔｏｗａｒｄ
ｓ Ａｆｆｉｎｅ Ｉｎｖａｒｉａｎｔ Ｉｍａｇｅ
Ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅｓ，”Ｗａｔ
ｅｒｍａｒｋｉｎｇ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ， １９９９．
参照）。 （１）Ｔｅｍｐｌａｔｅ ｂａｓｅｄ ｗａｔｅｒｍａ
ｒｋｉｎｇ （２）Ｉｎｖａｒｉａｎｔ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ （３）Ｓｅｌｆ−ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｗａｔｅｒｍａ
ｒｋｉｎｇ （４）Ｆｅａｔｕｒｅ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ ［Ｔｅｍｐｌａｔｅ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ］周波
数領域あるいは空間領域のいずれかに画像の変形を知る
ための信号（テンプレート）を埋め込む方法を「テンプ
レート・ウォーターマーキング（ｔｅｍｐｌａｔｅ ｗ
ａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ）」と呼ぶ（例えば、文献
（２）Ｂｅｎｄｅｒ， Ｗ．， Ｄ． Ｇｒｕｈｌ，
Ｎ． Ｍｏｒｉｍｏｔｏ ａｎｄ Ａ．Ｌｕ， “Ｔｅ
ｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ ｄａｔａ ｈｉｄｉｎ
ｇ，” ＩＢＭ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｊｏｕｒｎａｌ，
３５， ３＆４， ３１３−３３６， １９９６．、
（３）Ｆｌｅｅｔ， Ｄａｖｉｄ Ｊ． ａｎｄ Ｄａ
ｖｉｄＪ． Ｈｅｅｇｅｒ， “Ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ
Ｉｎｖｉｓｉｂｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎ
Ｃｏｌｏｒ Ｉｍａｇｅｓ，” ＩＣＩＰ’９７，５３
２−５３５， １９９７．、（４）Ｒｈｏａｄｓ， Ｇ
ｅｏｆｆｒｅｙ Ｂ．， “Ｓｔｅｇａｎｏｇｒａｐｈ
ｙ ｍｅｔｈｏｄｓ ｅｍｐｌｏｙｉｎｇｅｍｂｅｄｄ
ｅｄ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ，” Ｕｎｉ
ｔｅｄ Ｓｔａｔｅ Ｐａｔｅｎｔ， ５，６３６，２
９２， １９９７．、（５）Ｐｅｒｅｉｒａ， Ｓｈｅ
ｌｂｙ ａｎｄ Ｔｈｉｅｒｒｙ Ｐｕｎ， “Ｆａｓ
ｔＲｏｂｕｓｔ Ｔｅｍｐｌａｔｅ Ｍａｔｃｈｉｎｇ
ｆｏｒ ＡｆｆｉｎｅＲｅｓｉｓｔａｎｔ Ｉｍａｇ
ｅ Ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ，” Ｔｈｅ Ｔｈｉｒ
ｄ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ
Ｈｉｄｉｎｇ，２０７−２１８， １９９９．）。こ
の方式は、テンプレートによる画質劣化を抑えつつロバ
スト性を維持することが難しいことが欠点である。

【００１４】［Ｉｎｖａｒｉａｎｔ ｗａｔｅｒｍａｒ
ｋｉｎｇ］幾何学的改変に不変な領域に電子透かしを埋
め込む方法を「インバリアント・ウォーターマーキング
（Ｉｎｖａｒｉａｎｔ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ）」
と呼ぶ（例えば、文献（６）Ｏ Ｒｕａｎａｉｄｈ，
Ｊｏｓｅｐｈ Ｊ． Ｋ．ａｎｄ Ｔｈｉｅｒｒｙ Ｐ
ｕｎ， “Ｒｏｔａｔｉｏｎ， ｓｃａｌｅ ａｎｄ
ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎｖａｒｉａｎｔ
ｄｉｇｉｔａｌｉｍａｇｅ ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎ
ｇ，” Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆＩＣＩＰ’９
７， ５３６−５３９， １９９７．、（７）Ｏ Ｒｕ
ａｎａｉｄｈ， Ｊｏｓｅｐｈ Ｊ． Ｋ． ａｎｄ
Ｔｈｉｅｒｒｙ Ｐｕｎ， “Ｒｏｔａｔｉｏｎ， ｓ
ｃａｌｅ ａｎｄ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉ
ｎｖａｒｉａｎｔ ｓｐｒｅａｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ
ｄｉｇｉｔａｌ ｉｍａｇｅｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎ
ｇ，” Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ， ６
６， ３０３−３１７， １９９８．）。この方法は、
一様なスケール変換や回転に対してのみ有効で、アスペ
クト比を変える変換には不変ではない。

【００１５】［Ｓｅｌｆ−ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｗａｔ
ｅｒｍａｒｋｉｎｇ］電子透かし自体をテンプレートと
して利用する方法を「セルフリファレンス・ウォーター
マーキング（Ｓｅｌｆ−ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｗａｔｅ
ｒｍａｒｋｉｎｇ）」と呼ぶ（例えば、文献（８）Ｋｕ
ｔｔｅｒ， Ｍ．， Ｆ． Ｊｏｒｄａｎ ａｎｄ
Ｆ． Ｂｏｓｓｅｎ， “Ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａ
ｔｕｒｅｏｆ ｃｏｌｏｒ ｉｍａｇｅｓ ｕｓｉｎｇ
ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，” Ｐ
ｒｏｃ． ｏｆ ＳＰＩＥ ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄｒ
ｅｔｒｉｅｖａｌ ｆｏｒ ｉｍａｇｅ ａｎｄ ｖｉ
ｄｅｏ ｄａｔａｂａｓｅ， ３０２２−５， ５１８
−５２６， Ｆｅｂ． １９９７； Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｍａｇｉｎｇ， ７，
２， ３２６−３３２， Ａｐｒｉｌ １９９
８．）。この方法では、画像中に参照点を定義して、あ
らかじめ決められた値の電子透かしを埋め込んでおき、
検出時は、全探索によって参照点を求めてから他の透か
し情報を抽出する。回転のみや平行移動のみ、スケール
変換のみといった場合には、比較的短い時間で検出がで
きるが、探索空間が大きくなると、計算コストが大き過
ぎる。探索空間がさらに大きな局所的変換に対しての適
用は難しい。この方法を発展させたものとして、同じ電
子透かしを水平、垂直にシフトさせた位置に複数回埋め
込むことで補正信号として利用する方式がある（例え
ば、文献（９）Ｋｕｔｔｅｒ， Ｍ， “Ｗａｔｅｒｍ
ａｒｋｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔｉｎｇ ｔｏ ｔｒａｎｓ
ｌａｔｉｏｎ， ｒｏｔａｔｉｏｎ， ａｎｄ ｓｃａ
ｌｉｎｇ，” Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ＳＰＩＥ
Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ
ｏｎ Ｖｏｉｃｅ， Ｖｉｄｅｏ， ａｎｄ Ｄａｔａ
Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ， １９９８．）。ま
た、セルフリファレンス・ウォーターマーキングにおい
て、幾何学的変形を平行移動と切り取りに限定して、電
子透かしパターンのフーリエ変換係数の位相から平行移
動量を求めることで探索のコストを削減する方法がある
（例えば、文献（１０）中村高雄，小川宏，富岡淳樹，
高嶋洋一， “電子透かしにおける平行移動・切り取り
耐性向上の一手法，” ＳＣＩＳ’９９， １９３−１
９８１９９９．）。また、セルフリファレンス・ウォー
ターマーキングにおいて、画像を小さなブロックに分割
し、画像の歪みをブロックの平行移動で近似する方法が
ある（例えば、文献（１））。以上の３つの改良は、い
ずれも大域的な変形に対するもので、局所的な変形に対
しては、やはり、探索コストが大きすぎるため、有効で
はない。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】以上説明してきたよう
に、従来の電子透かしは、Ｄ−Ａ−Ｄ−変換やＳｔｉｒ
Ｍａｒｋ攻撃などによって透かし情報が失われたり偽造
されたりすることで、埋め込まれているコピー制御情報
や著作権情報などの透かし情報が検出できなくなるおそ
れがある。また、大域的変形に対する耐性に関して、い
くつかの従来技術はあるが、そのままでは、ＳｔｉｒＭ
ａｒｋ攻撃やＤ−Ａ−Ｄ−変換などの局所的変形に対し
て有効ではない。また、大域的変形に対する対策を無理
に局所的変形に適用しようとすれば膨大な処理時間がか
かることが予想される。さらに、局所的変形が大きくな
ると大域的変形に対する対策は有効では無くなる。

【００１７】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、ＳｔｉｒＭａｒｋ攻撃やＤ−Ａ−Ｄ−変換などの
局所的変形に対する耐性を持ったコンテンツ生成装置及
び電子透かし検出装置並びにコンテンツ生成方法及び電
子透かし検出方法を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、対象となるデ
ジタル・コンテンツに透かし情報を含ませたコンテンツ
を生成するコンテンツ生成装置において、前記デジタル
・コンテンツに含ませる前記透かし情報に対応する位相
不変量を得るための手段と、前記デジタル・コンテンツ
の内容のうち前記透かし情報を含ませるために供される
部分を、得られた前記位相不変量に応じて変更する変更
手段と、前記変更手段で変更された結果を、透かし情報
を含ませたコンテンツとして出力する出力手段とを備え
たことを特徴とする。

【００１９】また、本発明は、対象となるデジタル・コ
ンテンツに透かし情報を含ませたコンテンツを生成する
コンテンツ生成方法において、前記デジタル・コンテン
ツに含ませる前記透かし情報に対応する位相不変量を得
るためのステップと、前記デジタル・コンテンツの内容
のうち前記透かし情報を含ませるために供される部分
を、得られた前記位相不変量に応じて変更するステップ
と、変更された結果を、透かし情報を含ませたコンテン
ツとして出力するステップとを有することを特徴とす
る。

【００２０】好ましくは、前記変更手段は、前記デジタ
ル・コンテンツの内容を空間的およびまたは時間的に分
割した各々の分割領域について、該分割領域の内容を構
成する１または複数の空間的およびまたは時間的な位置
に対応するビット列の所定部分から得られる該分割領域
を代表する代表値が、該分割領域を代表する空間的およ
びまたは時間的な位置及び前記位相不変量に応じて定ま
る対象値またはこれを復元可能な値になるように、該１
または複数のビット列の所定部分の値を変更するように
してもよい。

【００２１】好ましくは、前記変更手段は、前記デジタ
ル・コンテンツにおける前記空間的およびまたは時間的
な位置で定義される基底位相空間から、前記ビット列の
所定部分で定義される対象位相空間への写像を与える関
数であって、前記位相不変量を与える関数に基づいて、
前記位置に対応する前記対象値を求めるようにしても
い。

【００２２】本発明は、対象となるデジタル・コンテン
ツから該コンテンツに含まされた透かし情報を検出する
電子透かし検出装置において、前記デジタル・コンテン
ツの内容のうち前記透かし情報を含ませるために供され
た部分に基づいて、該コンテンツに含まされた位相不変
量を検出するための検出手段と、検出された前記位相不
変量に対応する透かし情報を出力するための手段とを備
えたことを特徴とする。

【００２３】また、本発明は、対象となるデジタル・コ
ンテンツから該コンテンツに含まされた透かし情報を検
出する電子透かし検出方法において、前記デジタル・コ
ンテンツの内容のうち前記透かし情報を含ませるために
供された部分に基づいて、該コンテンツに含まされた位
相不変量を検出するためのステップと、検出された前記
位相不変量に対応する透かし情報を出力するためのステ
ップとを有することを特徴とする。

【００２４】好ましくは、前記検出手段は、前記デジタ
ル・コンテンツの内容を空間的およびまたは時間的に分
割した各々の分割領域について、該分割領域の内容を構
成する１または複数の空間的およびまたは時間的な位置
に対応するビット列の所定部分から読み取った値に基づ
いて該分割領域を代表する代表値を求め、各分割領域を
代表する代表値に基づいて、前記位相不変量を求めるよ
うにしてもよい。

【００２５】好ましくは、前記検出手段は、前記分割領
域の代表値を規準化した対象値を求め、該対象値および
該対象値の差分により与えられる総和演算を行うことに
よって前記位相不変量を求めるようにしてもよい。

【００２６】前記コンテンツは例えば静止画または動画
フレームの画像データであり、この場合に、前記位置は
例えば画像データにおける画素位置であり、前記ビット
列は例えば画像データにおける画素値ベクトルである。
また、例えば、前記コンテンツは動画像データであり、
前記位置は動画像データにおける時間軸を考慮した画素
位置であり、前記ビット列は動画像データにおける画素
値ベクトルである。また、例えば、前記コンテンツは音
声データであり、前記位置は音声データにおける時間的
サンプリング位置であり、前記ビット列は音声データに
おける振幅値ベクトルである。なお、ここでの音声デー
タとは、もちろん、人間の音声だけでなく、音楽や他の
音も含んで構わない。

【００２７】位相不変量としては、例えば、ホモトピー
不変量を用いることができる。また、位相不変量として
は、ホモロジー群、コホモロジー群、あるいは、ベクト
ル束におけるＳｔｉｅｆｅｌ−Ｗｈｉｔｎｅｙ類、Ｃｈ
ｅｒｎ類、Ｐｏｎｔｒｙａｇｉｎ類といった特性類（ｃ
ｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｃｌａｓｓ）、多様体の
Ｅｕｌｅｒ数、指数（ｉｎｄｅｘ）や符号数（ｓｉｇｎ
ａｔｕｒｅ）、結び糸に関するＡｌｅｘａｎｄｅｒ不変
量、あるいは、絡み糸に関するＭｉｌｎｏｒ不変量など
を用いることもできる。

【００２８】なお、装置に係る本発明は方法に係る発明
としても成立し、方法に係る本発明は装置に係る発明と
しても成立する。また、装置または方法に係る本発明
は、コンピュータに当該発明に相当する手順を実行させ
るための（あるいはコンピュータを当該発明に相当する
手段として機能させるための、あるいはコンピュータに
当該発明に相当する機能を実現させるための）プログラ
ムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体として
も成立する。

【００２９】本発明では、対象となるデジタル・コンテ
ンツ（例えば、画像データ）に透かし情報を埋め込む
際、対象コンテンツに埋め込むべき透かし情報に対応す
る所定の位相不変量（例えば、ホモトピー不変量）を得
て、対象コンテンツの内容のうち予め定められた部分を
変更することによって、該コンテンツに該位相不変量を
設定する。また、本発明では、対象となるデジタル・コ
ンテンツから該コンテンツに埋め込まれた透かし情報を
検出する際、対象コンテンツの内容のうち予め定められ
た部分に基づいて、該コンテンツに設定された所定の位
相不変量を検出し、検出された該所定の位相不変量に対
応する透かし情報を出力する。例えば、透かし情報とし
てコピー可を指示する制御情報を埋め込む際に、例えば
ホモトピー類の全体が整数全体Ｚと同型である場合に、
ホモトピー類＝＋１（もちろん、＋１以外の値でもよ
い）となるように画素値を変更し、コピー不可とする場
合に、ホモトピー類＝−１（もちろん、−１以外の値で
もよい）となるように画素値を変更する。また、例え
ば、透かし情報として著作権者等の識別番号を埋め込む
場合に、識別番号１が指定されたならば、ホモトピー類
＝１（もちろん、１以外の値でもよい）となるように画
素値を変更し、識別番号２が指定されたならば、ホモト
ピー類＝２（もちろん、２以外の値でもよい）となるよ
うに画素値を変更する。

【００３０】本発明によれば、埋め込むべき透かし情報
に対応する位相不変量を対象コンテンツに設定するよう
にしたので、たとえ流通経路などでＳｔｉｒＭａｒｋ攻
撃やＤ−Ａ−Ｄ−変換などの局所的変形を受けてもコン
テンツに設定した位相不変量は維持・保存される。そし
て、局所的変形を受けたか否かにかかわたずコンテンツ
から正しい位相不変量を検出し、対応する正しい透かし
情報を得ることができる。

【００３１】また、コンテンツのビット列の変化が小さ
くなるように位相不変量を表現するデータを書き込むこ
とによって、なるべくコンテンツに影響を与えないよう
にすることができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら発明の
実施の形態を説明する。

【００３３】本発明は、コンテンツ（例えば、デジタル
データ化された静止画、動画、音声、音楽等）に対して
様々な透かし情報（例えば、コンテンツの著作権者や利
用者の識別情報、著作権者の権利情報、コンテンツの利
用条件、その利用時に必要な秘密情報、コピー制御情報
等、あるいはそれらを組み合わせたものなど)を様々な
目的（例えば、利用制御、コピー制御を含む著作権保
護、二次利用の促進等）で埋め込み、検出する場合に適
用可能である。

【００３４】図１に、本発明の実施の形態に係る電子透
かし埋込装置と電子透かし検出装置が適用されるシステ
ムの概念図を示す。

【００３５】電子透かし埋込装置１は、埋め込み対象と
なるコンテンツに透かし情報を埋め込むもので、対象コ
ンテンツとこれに埋め込むべき透かし情報とが入力さ
れ、電子透かし情報埋め込み済みコンテンツを出力す
る。電子透かし埋込装置１は、コンテンツ提供側に備え
られ、管理される。

【００３６】電子透かし埋込装置１により得られた電子
透かし情報埋め込み済みコンテンツは、記憶媒体や通信
媒体などを媒介とした流通経路３を経て流通する。その
際、流通経路３では、コンテンツに対してＳｔｉｒＭａ
ｒｋ攻撃やＤ−Ａ−Ｄ−変換などの局所的変換がなされ
ることがある（局所的変換は、ユーザの故意によってな
されることもあるし、ユーザの故意あるいは認識なくし
てなされることもある）。

【００３７】電子透かし検出装置２は、検出対象となる
コンテンツから透かし情報を検出するもので、対象コン
テンツが入力され、検出された透かし情報を出力する。
電子透かし検出装置２は、コンテンツ利用時の著作権保
護を目的としてユーザ側のコンテンツ利用装置に内蔵さ
れる場合や、コンテンツ提供側が流通を経たコンテンツ
から電子透かしを検出することを目的としてコンテンツ
提供側に備えられる場合がある。

【００３８】本実施形態では、詳しくは後述するよう
に、電子透かし埋込装置１は、ＳｔｉｒＭａｒｋ攻撃や
Ｄ−Ａ−Ｄ−変換などがなされても透かし情報の内容が
維持・保存されるように透かし情報を埋め込むので、流
通経路３においてコンテンツに対してＳｔｉｒＭａｒｋ
攻撃やＤ−Ａ−Ｄ−変換などがなされても、電子透かし
検出装置２は、電子透かし埋込装置１で埋め込まれた透
かし情報を正しく検出することができる。

【００３９】なお、本実施形態では、電子透かし埋込装
置１にはデジタル・コンテンツが入力され、電子透かし
検出装置２からはデジタル・コンテンツが出力されるも
のとして説明するが、電子透かし埋込装置１に、入力さ
れたアナログ・コンテンツを透かし情報の埋め込みに先
立ってデジタル・コンテンツに変換する機能を搭載して
もよいし、およびまたは、電子透かし検出装置２に、入
力されたアナログ・コンテンツを透かし情報の検出に先
立ってデジタル・コンテンツに変換する機能を搭載して
もよい。

【００４０】電子透かし埋込装置１は、ソフトウェア
（プログラム）としてもハードウェアとしても実現可能
である。同様に、電子透かし検出装置２は、ソフトウェ
ア（プログラム）としてもハードウェアとしても実現可
能である。電子透かし埋込装置１および電子透かし検出
装置２をコンテンツ提供側で用いる場合には、それらを
一体化して実現することも可能である。電子透かし検出
装置２をユーザ側のコンテンツ利用装置に内蔵する場合
には、ユーザにより電子透かし検出装置２に対する操作
や解析あるいは攻撃などができないように安全に作り込
んでおくのが望ましい。

【００４１】なお、以下で示す構成図は、装置の機能ブ
ロック図としても成立し、また、ソフトウェア（プログ
ラム）の機能モジュール図あるいは手順図としても成立
するものである。

【００４２】本実施形態では、ディジタル・コンテンツ
の一例として主に（静止）画像データを対象とした場合
を例にとって説明する。もちろん、他のメディアのデー
タを対象とすることも可能である。なお、ＳｔｉｒＭａ
ｒｋ攻撃やＤ−Ａ−Ｄ−変換などの局所的変形は、例え
ば、静止画の場合には静止画データの幾何学的変形であ
り、音声の場合には音声データの時間軸方向の変形であ
る。また、動画像については、フレーム単位で処理する
場合には、局所的変形は、静止画と同様にデータの幾何
学的変形であり、複数フレームにわたって時間的位置を
考慮して処理する場合にはデータの幾何学的変形および
時間軸方向の変形（時空間的変形）である。

【００４３】さて、本発明は透かし情報を位相不変量
（ｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｖａｒｉａｎｔ）とし
てコンテンツに埋め込む（例えば対象コンテンツから得
られる位相不変量が透かし情報に対応する値になるよう
に対象コンテンツの画素値等を操作する）ことによっ
て、ＳｔｉｒＭａｒｋ攻撃やＤ−Ａ−Ｄ−変換などの局
所的変形に対して耐性を持つようにしたものであり、本
実施形態では位相不変量の一例としてホモトピー不変量
（ｈｏｍｏｔｏｐｙ ｉｎｖａｒｉｎａｔ）を用いた構
成例について説明する。最初に、位相不変量やホモトピ
ー不変量やホモトピー類などの概念について説明する。

【００４４】［数学的準備］まず、本発明に関係する数
学上の概念について述べる。

【００４５】ある集合Ｓが位相空間（ｔｏｐｏｌｏｇｉ
ｃａｌ ｓｐａｃｅ）であるとは、次の３つの条件を満
たす部分集合の集まりＵを与えることができることをい
う。 （１）「空集合とその集合Ｓが部分集合の集まりＵの中
に含まれている。」 （２）「Ｕの要素の共通部分はやはりＵの要素であ
る。」 （３）「Ｕの任意の数の要素の和集合はＵの要素であ
る。」 Ｕの元は開集合（ｏｐｅｎ ｓｅｔ）と呼ばれ、ＵをＳ
上の位相（ｔｏｐｏｌｏｇｙ）という。

【００４６】位相空間Ｘにおいて、Ｘの各点ｘに対し
て、Ｘの部分集合の集合Ｕ（ｘ）がｘの近傍系であると
は、次の４つが成立する場合である。

【００４７】

【数３】

【００４８】Ｕ（ｘ）に属する部分集合Ｕをｘの近傍と
いう。位相空間Ｘを定義域とし、値域が位相空間Ｙに含
まれる写像ｆがＸの点ａにおいて連続であるとは、ｆ
（ａ）の任意の近傍に対して、ａのある近傍Ｕを適当に
選ぶと、Ｖ⊃ｆ（Ｕ）が成立することをいう。

【００４９】写像ｆが位相空間Ｘの各点で連続であると
き、写像ｆは、位相空間Ｘで連続、または、連続写像と
呼ばれる。２つの位相空間の間の連続写像が全単射で、
その逆写像も連続であるとき、このような写像を同相写
像（ｈｏｍｅｏｍｏｒｐｈｉｓｍ）という。２つの位相
空間の間に同相写像が存在する場合、それらは同相（ｈ
ｏｍｅｏｍｏｒｐｈｉｓ）であるといわれる。互いに同
相な空間に共通な性質は、位相的性質、あるいは、位相
不変量（ｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｖａｒｉａｎ
ｔ）と呼ばれる。

【００５０】閉区間［０，１］をＩで表す。Ｘ，Ｙを位
相空間として、ｆ₀とｆ₁をＸ→Ｙの連続写像とする。こ
のとき、ｆ₀がｆ₁にホモトピックであるとは、連続写像
Ｆ：Ｘ×Ｉ→Ｙが存在して、すべてのｘ∈ＸについてＦ
（ｘ，０）＝ｆ₀（ｘ）、Ｆ（ｘ，１）＝ｆ₁（ｘ）が成
り立つことをいう。ｆ₀がｆ₁にホモトピックであること
を次のように記す。

【００５１】

【数４】

【００５２】また、写像Ｆを、ｆ₀からｆ₁へのホモトピ
ーという。

【００５３】ホモトピックな任意の２つの写像に対し
て、同じ値を持つ量をホモトピー不変量（ｈｏｍｏｔｏ
ｐｙ ｉｎｖａｒｉｎａｔ）という。ホモトピックな関
係は、ＸからＹへの連続写像全体上の同値関係である。
これによって類別した各類［ｆ］をｆのホモトピー類
（ｈｏｍｏｔｏｐｙ ｃｌａｓｓ）という。なお、後で
利用するπ_n（Ｓⁿ）は整数全体と同型であるので、この
場合には、ホモトピー類は、整数値（正の整数、または
０、または負の整数）である。ＸからＹへの写像のホモ
トピー類全体をホモトピー集合（ｈｏｍｏｔｏｐｙ ｓ
ｅｔ）という。この場合、ホモトピー集合は、π（Ｘ；
Ｙ）で表される。

【００５４】ＸからＹへの写像ｆとＹからＺへの写像ｇ
の合成ｇ・ｆについて、ｆ^*［ｇ］＝［ｇ・ｆ］によっ
てホモトピー集合間の写像ｆ^*：π（Ｙ；Ｚ）→π
（Ｘ；Ｚ）を定義できる。また、次の関係が成り立つ。

【００５５】

【数５】

【００５６】位相空間の１点を定め基点（ｂａｓｅ ｐ
ｏｉｎｔ）と呼ぶ。連続写像は、基点を基点へ写すもの
だけを考える。

【００５７】Ｉ_nをｎ次元立方体とする。その境界を∂I
_nとする。位相空間Ｘとその基点＊に対して、Ω_n（Ｘ，
＊）をＩ_nからＸへの写像のうち、∂I_nが＊に写される
ものの集合とする。Ω_n（Ｘ，＊）における弧状連結成
分（その中の任意の２点に対して、一方を始点、他方を
終点とする道（パラメータづけされた曲線）が存在す
る。）（ホモトピー類）［ｆ］の全体を、π_n（Ｘ，
＊）または、基点のとり方によらない場合には、単に、
π_n（Ｘ）と記す。

【００５８】π_n（Ｘ，＊）は群をなし、＊を基点とす
るホモトピー群（ｈｏｍｏｔｏｐｙｇｒｏｕｐ）と呼ば
れる。

【００５９】Ｉと∂Iの代わりに、ｎ次元球面とその上
の１点によって上のホモトピー群を定義することもあ
る。例えば、Ｘがｎ次元球面Ｓⁿである場合、ｎ次元ホ
モトピー群として、π_n（Ｓⁿ）＝∞が成り立つ。ここ
で、∞は無限位数の巡回群を表すとする。

【００６０】２つの位相空間Ｘ、Ｘ’の間に写像ｆ：Ｘ
→Ｘ’、ｇ：Ｘ’→Ｘが存在し、ｇ・ｆとｆ・ｇがそれ
ぞれ恒等写像にホモトープなとき、Ｘ、Ｘ’はホモトピ
ー同値（ｈｏｍｏｔｏｐｙ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ）で
あるといわれる。

【００６１】位相空間Ｘにある量が対応し、ホモトピー
同値な位相空間に同じ量が対応するとき、この量をホモ
トピー型不変量（ｈｏｍｏｔｏｐｙ ｔｙｐｅ ｉｎｖ
ａｒｉａｎｔ）という。ホモトピー型不変量は位相不変
量である。

【００６２】位相空間Ｘに対して、ＸからＹへのホモト
ピー集合はホモトピー型不変量である。特に、ｆがＸか
らＸへの写像であって、恒等写像にホモトピックである
とき、それによって誘導されるｆ^*は、ホモトピー集合
における恒等写像となり、ｆによってホモトピー類は不
変である。

【００６３】［数学的事実］本発明では、電子透かし技
術にこの事実を利用する。つまり、２つの位相空間を
Ｘ、Ｙ、その間の写像をｇとする。ＸからＸへの写像を
ｆとし、ｆは恒等写像にホモトピックであるとする。こ
のとき、ｆによって誘導されるホモトピー集合間の写像
は恒等写像である。したがって、ホモトピー類は変らな
い。

【００６４】以上の数学的概念は、本発明において、次
のように実在の対象と対応付けられる。

【００６５】例えば、デジタル・コンテンツとして静止
画を透かし情報の埋め込み／検出対象として考えた場合
に、その１枚の対象となる画像は、複数の画素の集まり
によって構成されている。なお、動画像も、画像（＝複
数の画素の集まり）がさらに複数集まって構成されてい
るので、やはり画素の集まりである。

【００６６】そして、画像を構成する画素は加算有限個
しかないが、ここでは、理想化して、画像を位相空間と
して捉える。近傍や開集合は、画像を構成する画素の集
合として捉える。

【００６７】次に、画像には、必ず、端がある。例え
ば、静止画ならば、通常、２次元の矩形の領域であるの
で、上辺、下辺、左辺、右辺の４辺の境界がある。この
端の取り扱いについては、いろいろな方法が考えられる
が、ここでは、簡単のため、これらの境界上の点は同一
点であると見なすものとする。これによって、静止画
は、２次元球面Ｓ²と同相な位相空間となる。

【００６８】次に、静止画を構成する各画素は、その画
素の色を表現する空間を持っている。例えば、輝度信号
と色差信号という座標をもつ三次元空間の部分空間であ
る。輝度信号と色差信号は離散値をとるが、この色空間
も、理想化して、位相空間として捉える。

【００６９】このように対応させることによって、（透
かし情報の埋め込み／検出対象となる）１枚の画像は、
画素の集合によって構成される位相空間Ｘから色空間の
部分空間である位相空間Ｙへの写像と見なすことができ
るようになる。

【００７０】特に、位相空間Ｘは、２次元球面と同相で
あるので、画像は、２次元球面からＹへの写像と見なせ
る。そのような写像のホモトピー集合は、ホモトピー群
π₂（Ｙ）をなす。

【００７１】画像に対する幾何学的改変は、位相空間Ｘ
を位相空間Ｘ’に写す写像であると捉えられる。さら
に、Ｘ’も２次元球面と同相であるので、幾何学的改変
は、２次元球面から２次元球面への写像と考えることが
できる。

【００７２】［経験的事実］本発明で仮定する経験的な
事実は、次のようなものである。画像に対するスケーリ
ングや回転やＳｔｉｒＭａｒｋ攻撃のような局所的な変
形等の幾何学的改変は、恒等写像とホモトピックな写像
であると見なせる。仮に、恒等写像とホモトッピクでは
ない改変を行うと、画像は大きな影響を受けるため、そ
れが持つ経済的な価値が損なわれるため、あまり行われ
ない。よって、上の経験的な事実を仮定するならば、先
の数学的な事実より、このような幾何学的改変はホモト
ピー類を不変に保つことが期待される。

【００７３】次に、図２、図３に、１つのコンテンツ
（例えば、静止画）に１つの位相不変量（例えば、ホモ
トピー類）を埋め込む場合の処理手順の一例を示す。

【００７４】図２に、位相不変量を用いた電子透かし埋
め込みにおける処理手順の一例を示す。透かし情報埋め
込み対象コンテンツに埋め込むべき不変量（例えば、ホ
モトピー類）が与えられる（ステップＳ１）。または、
埋め込むべき透かし情報が与えられ、これに対応する不
変量（例えば、ホモトピー類）が求められる。透かし情
報埋め込み対象コンテンツとなるコンテンツ（例えば、
画像データ）が与えられる（ステップＳ２）。コンテン
ツに対してその不変量を持つように（電子透かし検出装
置が当該画像データ等のコンテンツからその不変量を検
出するように）、当該コンテンツの内容（例えば、コン
テンツが画像データの場合の画素値）の変更を行う（ス
テップＳ３）。透かし情報が埋め込まれたコンテンツ
（例えば、画像データ）を出力する（ステップＳ４）。

【００７５】図３に、位相不変量を用いた電子透かし検
出における処理手順の一例を示す。透かし情報を検出す
る対象コンテンツ（例えば、画像データ）が与えられる
（ステップＳ１１）。コンテンツ（例えば、画像デー
タ）に対してその内容（例えば、コンテンツが画像デー
タの場合の画素値）から不変量を計算する（ステップＳ
１２）。

【００７６】計算された不変量（例えば、ホモトピー
類）を透かし情報として出力する（ステップＳ１３）。
または、計算された不変量（例えば、ホモトピー類）に
対応する透かし情報を求めて、これを出力する。

【００７７】次に、図４、図５に、複数の領域（例え
ば、フレーム）からなるコンテンツ（例えば、動画像）
あるいは複数の領域（例えば、フレーム）に分割可能な
コンテンツ（例えば、動画像）の各々の領域（例えば、
フレーム）にそれぞれ位相不変量（例えば、ホモトピー
類）を埋め込むことによって１つの位相不変量を埋め込
む場合の処理手順の一例を示す。

【００７８】図４に、位相不変量を用いた電子透かし埋
め込みにおける処理手順の一例を示す。透かし情報埋め
込み対象コンテンツに埋め込むべき不変量（例えば、ホ
モトピー類）が与えられる（ステップＳ２１）。また
は、埋め込むべき透かし情報が与えられ、これに対応す
る不変量（例えば、ホモトピー類）が求められる。透か
し情報埋め込み対象コンテンツ（例えば、動画像デー
タ）が与えられる（ステップＳ２２）。コンテンツを複
数の領域（例えば、フレーム）に分割する（ステップＳ
２３）。各領域（例えば、フレーム）に対してその不変
量を持つように（電子透かし検出装置が当該動画像デー
タ等のコンテンツからその不変量を検出するように）、
当該コンテンツの内容（例えば、各領域が動画像データ
のフレームの場合の画素値）の変更を行う（ステップＳ
２４）。透かし情報が埋め込まれた複数の領域（例え
ば、フレーム）を合わせたコンテンツ（例えば、動画
像）を出力する（ステップＳ２５）。図５に、位相不変
量を用いた電子透かし検出における処理手順の一例を示
す。透かし情報を検出する対象コンテンツ（例えば、動
画像データ）が与えられる（ステップＳ３１）。コンテ
ンツを複数の領域（例えば、フレーム）に分割する（ス
テップＳ３２）。各領域（例えば、フレーム）に対して
その内容（例えば、各領域が動画像データのフレームの
場合の画素値）から不変量を計算する（ステップＳ３
３）。

【００７９】各領域（例えば、フレーム）毎に計算され
た不変量から最も正しいと推定される不変量の値を求め
る（ステップＳ３４）。計算された最尤の不変量（例え
ば、ホモトピー類）を透かし情報として出力する（ステ
ップＳ３５）。または、計算された最尤の不変量（例え
ば、ホモトピー類）に対応する透かし情報を求めて、こ
れを出力する。

【００８０】さて、本実施形態では、電子透かし埋込装
置１において、対象コンテンツに、埋め込むべき透かし
情報に対応する位相不変量（具体例として、ホモトピー
類の値）を付与し、電子透かし検出装置２において、対
象コンテンツから、位相不変量を検出し、これに対応す
る透かし情報を求めるものである。その際、ホモトピー
類の付与／検出の仕方には、種々の方法がある。以下で
は、それらのいくつかの例についてより詳しく説明して
いく。

【００８１】（第１の構成例）まず、第１の構成例につ
いて説明する。

【００８２】第１の構成例は、対象コンテンツが元々持
っているホモトピー類ａを検出し、これと埋め込むべき
透かし情報に対応するホモトピー類ｂとの差（＝ホモト
ピー類ｂ−モトピー類ａ）をさらにこの対象コンテンツ
に付与するようにしたものである。

【００８３】本実施形態の処理手順の一例は、基本的に
は、図２、図３と同様である。

【００８４】図６に、本実施形態の電子透かし埋込装置
の構成例を示す。

【００８５】図６に示されるように、本実施形態の電子
透かし埋込装置は、ホモトピー類計算部１１と、ホモト
ピー類変更部１２と、透かし情報・ホモトピー類変換部
１３を備えている。

【００８６】透かし情報・ホモトピー類変換部１３は、
埋め込むべき透かし情報を入力し、これに対応するホモ
トピー類（透かし情報として埋め込むべきホモトピー
類）を求める。例えば、透かし情報としてコピーの可否
を示す制御情報を埋め込む場合に、埋め込むべき透かし
情報としてコピー可が指定されたならば、ホモトピー類
＝＋１を出力し、コピー禁止が指定されたならば、ホモ
トピー類＝−１を出力する。また、例えば、透かし情報
として著作権者等の識別番号を埋め込む場合に、埋め込
むべき透かし情報として識別番号ｎが指定されたなら
ば、ホモトピー類＝ｎ×Ｃ１＋Ｃ２を出力する（Ｃ１，
Ｃ２は予め定められた定数（整数））。また、例えば、
透かし情報としてコピーの可否を示す制御情報および利
用者の識別番号を埋め込む場合に、埋め込むべき透かし
情報としてコピー可および識別番号ｎが指定されたなら
ば、ホモトピー類＝（ｎ×Ｃ３＋Ｃ４）×（＋１）を出
力し、コピー禁止および識別番号ｎが指定されたなら
ば、ホモトピー類＝（ｎ×Ｃ３＋Ｃ４）×（−１）を出
力する（Ｃ３，Ｃ４は予め定められた正の定数（整
数））。もちろん、これらは一例であり、様々な方法が
ある。

【００８７】なお、ホモトピー類の値は、正の整数、
０、または負の整数であるが、透かし情報に用い得るホ
モトピー類の値として、隣接するもの同士を一定値（例
えば２）以上離すようにしてもよい（なお、使用可能な
全ホモトピー類の値を用いてもよい）。

【００８８】また、数値で与えられた透かし情報を、ホ
モトピー類として用いる場合には、透かし情報・ホモト
ピー類変換部１３は、不要である。

【００８９】ホモトピー類計算部１１は、詳しくは後述
するように、入力された原画像に対して、ホモトピー類
を計算して出力する。なお、検出されたホモトピー類の
値が、整数でない場合には、所定の基準によって整数を
選択すればよい（例えば最も近い整数を選択すればよ
い）。

【００９０】ホモトピー類変更部１２は、詳しくは後述
するように、透かし情報として埋め込むべきホモトピー
類と、ホモトピー類計算部１１によって計算されたホモ
トピー類を入力され、透かし情報として埋め込むべきホ
モトピー類を持つように、原画像に対する変更を施した
上で、埋め込み済み画像を出力する。

【００９１】図７に、ホモトピー類計算部１１の構成例
を示す。

【００９２】図７に示されるように、ホモトピー類計算
部１１は、領域分割部１１１、対象値計算部１１２、積
分部１１３を備えている。

【００９３】領域分割部１１１は、画像を複数の領域
（例えば、ブロック）に分割し、それぞれの分割領域を
代表する画素値（以下、代表画素値と呼ぶ）を計算す
る。以下では、１つの分割領域を１つのブロックにする
ものとして説明するが、もちろん、他の形態も可能であ
る。ここで、ブロックは、１画素でもよいし、複数画素
から構成されていてもよい。

【００９４】なお、分割領域の代表座標値は、分割領域
が１つの画素からなる場合には、当該画素の座標であ
る。分割領域の複数の画素からなる場合には、分割領域
の代表座標値は、例えば、分割領域の重心の座標値であ
る。

【００９５】なお、実際に透かし情報の埋め込みに用い
るのは、画素値の全ビットではなく、そのうち、ノイズ
の影響を受けにくく、かつ、画像の画質に大きな影響を
与えない、予め定められた特定の中間のビットプレーン
の領域（通常は連続する複数ビット）を用いるのが望ま
しい。

【００９６】ブロックが１画素の場合、代表画素値は、
例えば、その画素値のうちから、上記の予め定められた
特定の中間のビットプレーンの領域を抜き出した特定の
ビット列が示す値である。また、ブロックが複数画素か
ら構成される場合、代表画素値は、例えば、上記の特定
のビット列が示す値の当該複数画素についての平均値で
ある。

【００９７】１ブロックを構成する縦横の画素数や代表
画素値の内容などを、適宜設定可能あるいはいくつかの
うちから選択可能としてもよい。また、それらを予め一
つの方法に固定してもよい。

【００９８】図８の（ａ）は、画像を領域分割した様子
を示しており、（ｂ）は分割された領域に対する代表画
素値が画素値の空間（以下、画素値の空間を色空間と呼
ぶことにする）に射影された様子を示している。

【００９９】対象値計算部１１２は、各分割領域（例え
ば、ブロック）の代表画素値を、（後述する対象空間上
の）対象値と呼ばれる値に変換する。すなわち、分割領
域毎の対象値を求める。図８の（ｂ）は色空間において
代表画素値から対象値に変換した様子を示している。

【０１００】まず、代表画素値が後述する対象空間上に
位置する場合について説明し、次に、代表画素値が対象
空間上に位置せず、対象値計算部１１２による変換処理
によって、代表画素値を対象空間上の対象値に変換する
場合について説明する。

【０１０１】例えば、透かし情報埋め込み対象画像は、
２次元空間中の有限領域であるが、画像の周辺部を１点
と見なすことで、画像は２次元球面Ｓ²と同一視でき
る。以下、この空間を基底空間と呼ぶことにする（図８
（ａ）参照）。図９に、基底空間を２次元球面と同一視
する様子を表す。

【０１０２】一方、色空間は、例えば、ＲＧＢの３つの
座標で表現される３次元空間の有限領域である。（画像
の元々の画素はそれぞれ例えば８階調の空間であり、透
かし情報のために用いる階調はそれ以下であり、いずれ
にしても、）ここで扱う色空間は有限階調であるが、近
似的に、これを連続的な空間であるとみなすものとす
る。これにより、色空間は、３次元ユークリッド空間
（Ｒ³）中の有限領域である。この色空間Ｒ³の中に２次
元球面Ｓ^２（図８（ｂ）参照）をとる。以下、この空間
を対象空間と呼ぶことにする。

【０１０３】具体的に、対象空間としては、画素値のう
ち、ノイズの影響を受けにくく、かつ、画像の画質に大
きな影響を与えない中間のビットプレーンの領域を選択
し、その中間ビットプレーンの領域中に２次元球面を埋
め込んでおくことによって設定することができる。

【０１０４】上の見方により、基底空間の各点に対して
対象空間が貼り付けられており、画像は基底空間の各点
において、対象空間中の一点が割り当てられていること
になる。この様子を、図１０に表す。

【０１０５】このようにして、一つの画像は、Ｓ²から
Ｓ²への写像として定義される。このような写像のホモ
トピー群の類は、π₂（Ｓ²）＝Ｚで与えられることが知
られている。ここで、Ｚは、整数全体である。そこで、
このホモトピー群の元が透かし情報を表現するように、
画像を変更することで、透かし情報の埋め込みを行うこ
とが可能である。

【０１０６】ホモトピー群の元は、画像や音声に対する
局所的変形によっても不変であるので、局所的変形に強
い電子透かしを実現することができる。例えば、透かし
情報“０”を埋め込む場合にはホモトピー群中の“１”
で表される元を表現するように各分割領域（例えば、ブ
ロック）の画素値の値を変更し、透かし情報“１”を埋
め込む場合にはホモトピー群中の“−１”で表される元
を表現するように各分割領域の画素値を変更するといっ
た具合である。

【０１０７】ホモトピー群の任意の元を表現する対象空
間上の画素値を作る方法としては、例えば、次のような
関数を用いる方法がある。ここで、Ｈは画像の高さであ
り、Ｗは画像の幅であり、ｘ、ｙは画像の座標であり、
ｎはホモトピー群の元を表す数である。

【０１０８】

【数６】

【０１０９】例えば、図８（ａ）の画像の左上を原点に
とると、ホモトピー類ｎ＝１の場合には、該画像の外周
（端部）が図８（ｂ）の２次元球面の（０，０，１）す
なわち北極にあたる部分に対応し、該画像の中心が図８
（ｂ）の２次元球面の（０，０，−１）すなわち南極に
あたる部分に対応し、その間は、連続的に対応すること
になる。すなわち、基底空間での赤道周りでの１周が、
対象空間での赤道周りでの１周に対応する。ホモトピー
類ｎ＝−１の場合にも、同様であるが、対象空間での赤
道周りでの１周が、ｎ＝１の場合に比べて逆回りにな
る。また、ｎ＝２または−２の場合には、基底空間での
赤道周りでの１周が、対象空間での赤道周りでの２周に
対応する。

【０１１０】もちろん、上記の関数は一例であり、その
他にも様々な方法がある。

【０１１１】ところで、２次元球面である対象空間は色
空間に埋め込まれているが、代表画素値が対象空間上に
値を取るとは限らない。むしろ、透かし情報を埋め込む
前の画像や、圧縮・伸張等の操作を経たコンテンツや、
流通経路を経たコンテンツは、対象空間上以外の領域に
値をとっていることが一般的であると考えるべきであ
る。また、前述のように透かし情報を埋め込む際に対象
画像において基底空間に対象空間そのものに対応する値
を割り当てるのではなく、対象空間を再現可能な値（例
えば、対象値のベクトルをスケール倍したもの）を割り
当てる方法も考えられ、この場合には、透かし情報埋め
込み時点において既に代表画素値は対象空間上以外の領
域に値をとっていることになる。

【０１１２】そして、後述するように、画像のホモトピ
ー群の類は、代表空間上の代表値から求めることになる
ので、その前処理として、代表画素値を対象空間上の１
点に対応つける処理を行う必要がある。

【０１１３】そこで、本実施形態では、対象値計算部１
１２は、各代表画素値に対して、図８の（ｂ）に示すよ
うに、当該代表画素値と対象空間である２次元球面の中
心とを結ぶ直線が、この２次元球面と交差する点（その
ような点は２点ある）のうち、当該代表画素値に近い方
の点を、対象値とする。ここで、直線や距離といった概
念を色空間に導入しているが、これは、あらかじめ適当
な座標系と計量を導入しておけばよい。

【０１１４】積分部１１３は、求められた対象値に対し
て次の積分を計算する。ここで、ｆは対象値である。積
分は、基底空間上で行われる。

【０１１５】

【数７】

【０１１６】実際には、対象値は、連続的な２次元球面
上ではなく、分割領域（例えば、ブロック）で代表され
る離散的な空間上に値を取るので、被積分関数中の微分
は、差分に置き換えられ、積分は、和で置き換えられて
計算される。つまり、積分結果は次式で与えられる。

【０１１７】

【数８】

【０１１８】なお、積分結果は、整数となることが期待
されるが、誤差が入る原因が種々あるので、積分結果に
最も近い整数を求め、それがホモトピー群の類を表して
いるとすればよい。

【０１１９】図１１に、ホモトピー類変更部１２の構成
例を示す。

【０１２０】図１１に示されるように、ホモトピー類変
更部１２は、合成類計算部１２１、埋め込み関数生成部
１２２、画像変更部１２３を備えている。

【０１２１】合成類計算部１２１は、原画像がすでに持
っているホモトピー群の類の値と、埋め込まれるべきホ
モトピー群の類の値とを入力し、画像にどのような値の
変更を施す必要があるかを計算する。例えば、既に原画
像がホモトピー類として値ａを持っており、ホモトピー
類として値ｂを埋め込みたい場合には、必要な増分値
は、ｂ−ａであるということを求める。

【０１２２】埋め込み関数生成部１２２は、合成された
値（増分値）から、そのような増分値に対応する画像を
生成する。例えば、先に定義した関数を使ってΨ_b-aを
生成し、それを埋め込み画像とする。埋め込み関数は、
Ｉ（Ψ_b-a）＝ｂ−ａを与える関数となっている。

【０１２３】画像変更部１２３は、原画像に対して、埋
め込み画像を重畳することで、ホモトピー群中に値ｂを
持つ埋め込み済み画像を作り出す。ただし、この重畳の
処理は、原画像の画素値に埋め込み関数の画素値を重畳
することによっては、正しいホモトピー群の元を与えな
い。なぜならば、上で定義した積分量は、関数に関して
非線形であるため、二つの関数ｆとｇが与えられた場
合、一般に、Ｉ（ｆ＋ｇ）≠Ｉ（ｆ）＋Ｉ（ｇ）である
からである。

【０１２４】そこで、正しくホモトピー類を更新するた
めに、画像変更部１２３の行う処理例として、次のよう
な処理内容がある。図１２（ａ）において、関数ｆは、
原画像の代表画素値を表す関数とする。まず、この関数
を画像の半分（例えば、左半分または右半分）の領域上
の関数へと変換する。これは、画像を０≦ｘ≦１、０≦
ｙ≦１という２次元の座標で表現するものとすると、ｆ
（ｘ，ｙ）が与えられたとき、ｆ（２ｘ，ｙ）によっ
て、０≦ｘ≦１／２、０≦ｙ≦１の上の関数とする操作
である。

【０１２５】次に、残りの半分（例えば、右半分または
左半分）の領域に対して、埋め込み関数生成部１２２が
生成した関数Ψ_b-a（ｘ，ｙ）から、Ψ_b-a（２ｘ−１，
ｙ）によって、１／２≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１の上の関数
への変換したものへと変換する。

【０１２６】そして、それぞれ、半分の領域で定義され
た関数を一つの関数とみなして、全領域で定義された関
数を合成する。このようにして合成された関数を、ｆ＊
ｇと表現するならば、Ｉ（ｆ＊ｇ）＝Ｉ（ｆ）＋Ｉ
（ｇ）となるので、Ｉ（ｆ＊Ψ_{b- a}）＝Ｉ（ｆ）＋Ｉ
（Ψ_b-a）＝ａ＋（ｂ−ａ）＝ｂとなる。

【０１２７】なお、上記の操作において、半分の領域の
取り方には、種々のバリエーションがある。また、上記
のように２種類の領域の面積あるいはブロック数を１：
１にするのではなく、他の比になるように分割する方法
も可能である。

【０１２８】図１３に、画像変更部１２３の構成例を示
す。

【０１２９】図１３に示されるように、画像変更部１２
３は、領域分割部１２３１、画素値変更部１２３２を備
えている。なお、１つの領域分割部をホモトピー類計算
部１１の領域分割部１１１および画像変更部１２３の領
域分割部１２３１として兼用してもよい。

【０１３０】埋め込み画像は、対象値を与える関数（例
えば、上記のような合成関数）で表現されている。そこ
で、領域分割部１２３１は、原画像を、一旦、領域分割
し、各分割領域の代表画素値を求める。そして、画素値
変更部１２３２は、その代表画素値を合成関数の値で置
き替わるよう、原画像中のその分割領域に含まれる画素
の値を変更する。

【０１３１】なお、分割領域の代表画素値は、例えば、
分割領域の代表座標値によって求めるものとする。

【０１３２】なお、ある分割領域（例えば、ブロック）
に対してある埋め込むべき代表画素値が指定されたとき
に、１ブロックが１画素から構成される場合には、例え
ば、その画素のＲＧＢの各画素値の透かし情報に用いる
所定ビット列部分に対して、指定された代表画素値を書
き込む。また、例えば、各画素毎に、その画素の画素値
の所定ビット列部分の元の値が示す代表画素値（ベクト
ル）との距離が最小になるように、指定された代表画素
値（ベクトル）をスケール倍して、書き込むようにして
もよい。

【０１３３】また、あるブロックに対してある代表画素
値が指定されたときに、１ブロックが複数画素から構成
される場合には、例えば、それら画素の所定ビット列部
分の平均値が、指定された代表画素値になるように、書
き込みを行う。例えば、１つのブロックを構成する複数
の画素にすべて同じ値（すなわち指定された代表画素
値）を書き込むようにしてもよいし、適当な方法で分散
を与えて画素により異なる値を書き込む（同じ値を持つ
２以上の画素が存在する場合を含む）方法もある。ま
た、例えば、分散を与える際に、各画素の元の値に基づ
き各画素の元の値からの変化が少なくなるように最適化
して、各画素への書き込みを行うようにしてもよい。ま
た、例えば、各ブロック毎に、各画素の元の値に基づき
各画素の元の値からの変化が少なくなるように、指定さ
れた代表画素値（ベクトル）をスケール倍して、書き込
みを行うようにしてもよい。

【０１３４】図１４に、本実施形態の電子透かし検出装
置の構成例を示す。

【０１３５】図１４に示されるように、本実施形態の電
子透かし検出装置は、ホモトピー類計算部２１と、ホモ
トピー類・透かし情報変換部２２を備えている。

【０１３６】ホモトピー類計算部２１は、電子透かし埋
込装置のホモトピー類計算部１１と同じ構成である。な
お、詳細については説明を省略する。

【０１３７】この検出の場合においても、ホモトピー類
計算部２１の領域分割部（図７参照）が分割領域毎の代
表画素値を求め、これを対象値計算部（図７参照）が対
象値に変換し、積分部（図７参照）がホモトピー類を算
出する。

【０１３８】前述したように、埋め込み直後の画像にお
いて代表画素値が対象空間上にあるようになっていたと
しても、その後のノイズ、圧縮や攻撃によって、検出の
時点では、代表画素値が対象空間上にない場合が想定さ
れる。また、埋め込み直後に代表画素値が対象空間上に
ない場合には、検出の時点でも、代表画素値が対象空間
上にないと考えられる。しかし、本実施形態では、対象
値計算部によって、正しい対象値あるいはこれに近い値
を復元することができる。例えば、埋め込み直後の画像
において代表画素値が対象空間上にある場合において、
図１５に示すように、対象コンテンツに埋め込まれた対
象値のベクトルＶ０が、流通経路でＶ１となっても、対
象値計算部がこれを対象空間上のベクトルＶ２に補正し
てくれる（Ｖ０からＶ１への差は大きくても、Ｖ０から
Ｖ２への差はδｖと非常に小さい）。したがって、積分
部による積分値が正しい値（ホモトピー類）またはそれ
と判断できるような値を復元できるようにしてくれるこ
とが期待できる。

【０１３９】ホモトピー類・透かし情報変換部２２は、
電子透かし埋込装置の透かし情報・ホモトピー類変換部
１３の逆の変換であり、すなわち、ホモトピー類計算部
２１により検出されたホモトピー類を入力し、これに対
応する透かし情報を求める。例えば、先の例に対応する
処理としては、透かし情報としてコピーの可否を示す制
御情報を埋め込む場合に、ホモトピー類＝＋１が検出さ
れたならば、透かし情報としてコピー可を示す情報を出
力し、ホモトピー類＝−１が検出されたならば、透かし
情報としてコピー禁止を示す情報を出力する。また、例
えば、透かし情報として著作権者の識別番号を埋め込む
場合に、ホモトピー類＝ｍが検出されたならば、透かし
情報として識別番号ｎ＝（ｍ−Ｃ２）／Ｃ１を出力す
る。また、例えば、透かし情報としてコピーの可否を示
す制御情報および利用者の識別番号を埋め込む場合に、
ホモトピー類＝＋｜ｍ｜が検出されたならば、透かし情
報としてコピー可を示す情報および識別番号ｎ＝（｜ｍ
｜−Ｃ２）／Ｃ１を出力し、ホモトピー類＝−｜ｍ｜が
検出されたならば、透かし情報としてコピー不可を示す
情報および識別番号ｎ＝（｜ｍ｜−Ｃ２）／Ｃ１を出力
する。もちろん、これらは一例であり、様々な方法があ
る。

【０１４０】なお、ホモトピー類・透かし情報変換部２
２は、ホモトピー類計算部２１により検出されたホモト
ピー類に該当する透かし情報が存在しない場合には、ホ
モトピー類計算部２１により検出されたホモトピー類に
最も近く且つ該当する透かし情報が存在するホモトピー
類を、検出されたホモトピー類として、該当する透かし
情報を求めるようにすればよい。

【０１４１】また、ホモトピー類・透かし情報変換部２
２は、ホモトピー類計算部２１により検出されたホモト
ピー類が、ある透かし情報に対応するホモトピー類の値
と他の透かし情報に対応するホモトピー類の値との中間
付近にあたる場合には、エラーを示す情報（または、そ
れら透かし情報およびエラーを示す情報）を出力するよ
うにしてもよい。

【０１４２】また、ホモトピー類計算部２１により検出
されたホモトピー類の値を、透かし情報として用いる場
合には、ホモトピー類・透かし情報変換部２２は、不要
である。

【０１４３】なお、電子透かし埋込装置と電子透かし検
出装置とを兼ね備える場合には、１つのホモトピー類計
算部を、電子透かし埋込装置のホモトピー類計算部１１
および電子透かし検出装置のホモトピー類計算部２１と
して兼用することも可能である。

【０１４４】なお、上記では、画像データの全体にホモ
トピー類を埋め込んだが、画像データの特定の一部分に
ホモトピー類を埋め込むようにしてもよい。この場合に
は、埋め込み関数生成部１２２は、指定されたホモトピ
ー類を当該特定の一部分に埋め込むための関数のみ生成
し、画像変更部１２３は、この関数に基づいて、当該特
定の一部分についてのみ、代表画素値の埋め込みを行
う。例えば、図１２において、右半分のみ書き込みを行
い、左半分は画素値に変更を与えないようにする。そし
て、検出時には、積分部は、予め定められた当該特定の
一部分のみを積分範囲として計算を行うことによって、
当該特定の一部分に埋め込まれたホモトピー類を検出す
る。

【０１４５】なお、例えば、画像データでは、画像の中
央付近に重要な情報が含まれていることが多いので、画
像の周辺部への埋め込みは行わず、中央部分だけに埋め
込むことも可能である。この場合、周辺部では、関数の
値が一定値となるようにすればよい。

【０１４６】以上説明してきたように、本実施形態で
は、埋め込むべき透かし情報に対応する位相不変量（例
えば、ホモトピー類）を対象コンテンツに設定するよう
にしたので、ＳｔｉｒＭａｒｋ攻撃やＤ−Ａ−Ｄ−変換
などの局所的変形を受けても、位相不変量が維持・保存
され、対象コンテンツから正しい位相不変量を検出し、
対応する正しい透かし情報を得ることができる。

【０１４７】（第２の構成例）次に、第２の構成例につ
いて説明する。

【０１４８】第１の構成例では、原画像の代表画素値と
埋め込み関数の合成関数を作り、それを原画像の代表画
素値の変わりに置き換えることで、埋め込み済み画像を
生成した。これに対して、第２の構成例は、原画像の代
表値を用いずに、埋め込まれる類に対応する埋め込み関
数で代表値を置き換えるようにしたものである。すなわ
ち、対象コンテンツが元々持つホモトピー類ａは検出す
ることなく、埋め込むべき透かし情報に対応するホモト
ピー類ｂを、対象コンテンツに付与するようにしたもの
である。

【０１４９】以下では、第１の構成例と相違する点を中
心に説明する。

【０１５０】図１６に、本実施形態の電子透かし埋込装
置の構成例を示す。

【０１５１】図１６に示されるように、本実施形態の電
子透かし埋込装置は、ホモトピー類変更部１４と、透か
し情報・ホモトピー類変換部１３を備えている。透かし
情報・ホモトピー類変換部１３は、第１の構成例と同様
である。

【０１５２】図１７に、ホモトピー類変更部１４の構成
例を示す。

【０１５３】図１７に示されるように、ホモトピー類変
更部１４は、埋め込み関数生成部１２２と、画像変更部
１２３を備えている。画像変更部１２３は、第１の構成
例の画素値変更部１２３２と基本的には同様の構成の画
素値変更部からなる（図１２の（ｂ）のｇを画像全体に
埋め込む場合に相当する）。

【０１５４】第１の構成例では、埋め込み関数生成部１
２２は、合成類計算部１２１からホモトピー群の類の増
分値ｂ−ａ（すなわち、埋め込まれるべきホモトピー群
の類の値ｂ−原画像がすでに持っているホモトピー群の
類の値ａ）を与えられ、そのような増分値に対応する画
像を与える埋め込み関数、例えば関数Ψ_b-a、を生成し
た。

【０１５５】これに対して本構成例の埋め込み関数生成
部１２２は、透かし情報として埋め込むべきホモトピー
類の元ｂを入力とし、その元ｂに対応する埋め込み関数
を出力する。例えば、先に定義した関数を使って埋め込
み関数Ψ_bを生成し、それを埋め込み画像とする。この
とき、埋め込み関数は、Ｉ（Ψ_b）＝ｂを与える関数と
なっている。

【０１５６】そして、画像変更部１２３は、例えば第１
の構成例で説明したようにして、原画像の各分割領域
（例えば、ブロック）の代表画素値を、埋め込み関数
（例えば、Ψ_b）の値で置き替わるよう、原画像中のそ
の分割領域に含まれる画素の値を変更する。

【０１５７】次に、ホモトピー類変更部１４のバリエー
ションについて説明する。

【０１５８】ホモトピー類変更部１４の埋め込み関数生
成部１２２は、ホモトピー類の元ｂに対応する埋め込み
関数として、同じ類ｂに属する関数の族を生成して、画
像変更部１２３は、その族の中から、画像の品質を劣化
される程度が最も小さな関数を選択して、その関数の値
によって画素値の変更を行うような構成も可能である。

【０１５９】図１８に、この場合のホモトピー類変更部
１４の構成例を示す。図１８に示されるように、この場
合のホモトピー類変更部１４は、図１７の構成に更に最
適パラメータ選択部１２４を備えている。

【０１６０】この場合には、埋め込み関数生成部１２２
は、あるパラメータを持つ埋め込み関数を生成する。パ
ラメータは一変数であっても多変数であってもよい。こ
のパラメータをｐと表すと、埋め込み関数は、ｐによっ
てその形が変化する関数である。

【０１６１】原画像の画素値のこの埋め込み関数によっ
て変更した場合の画質の評価値を計算し、その評価値が
最良の画質を与える場合のパラメータｐを選択して、そ
のｐによって決まる埋め込み関数でもって、画像変更部
１２３は、原画像の画素値を変更する。

【０１６２】例えば、図１９に示すように、単位２次元
球面上に値をとる埋め込み関数を動径方向にスケール倍
して得られる関数において、そのスケール倍をｐによっ
て表すことで得られる埋め込み関数の族を定義する。各
分割領域（例えば、ブロック）の現在の代表画素値ｘ
と、対応する埋め込み関数の値ｘ’（ｐ）との間の距離
の２乗を、すべての分割領域に渡って和をとったもの
が、最小になるようにｐを決定することで、画質に与え
る影響を最小とするような埋め込みを行うことができ
る。

【０１６３】パラメータとしては、この一様なスケール
倍以外にも、一様な回転や、より一般には、一様ではな
い座標変換を表すパラメータをとることも可能である。

【０１６４】なお、画像変更部１２３は、ある分割領域
に対してある埋め込むべき代表画素値が指定されたとき
に、１ブロックが１画素から構成される場合には、例え
ば、その画素のＲＧＢの各画素値の透かし情報に用いる
所定ビット列部分に対して、指定された代表画素値を書
き込む。また、あるブロックに対してある代表画素値が
指定されたときに、１ブロックが複数画素から構成され
る場合には、例えば、それら画素の所定ビット列部分の
平均値が、指定された代表画素値になるように、書き込
みを行う。例えば、１つのブロックを構成する複数の画
素にすべて同じ値（すなわち指定された代表画素値）を
書き込むようにしてもよいし、適当な方法で分散を与え
て画素により異なる値を書き込む方法もある。

【０１６５】なお、このようなバリエーションは、第１
の構成例にも適用可能である。

【０１６６】以上説明してきたように、本実施形態で
は、埋め込むべき透かし情報に対応するホモトピー類を
対象コンテンツに設定するようにしたので、ＳｔｉｒＭ
ａｒｋ攻撃やＤ−Ａ−Ｄ−変換などの局所的変形を受け
ても、ホモトピー類が維持・保存され、対象コンテンツ
から正しいホモトピー類を検出し、対応する正しい透か
し情報を得ることができる。

【０１６７】（第３の構成例）次に、第３の構成例につ
いて説明する。

【０１６８】第１の構成例では、原画像の代表画素値と
埋め込み関数の合成関数を作り、それを原画像の代表画
素値の変わりに置き換えることで、埋め込み済み画像を
生成した。また、第２の構成例は、原画像の代表値を用
いずに、埋め込まれる類に対応する埋め込み関数で代表
値を置き換えるようにした。

【０１６９】これら第１の構成例と第２の構成例を組み
合わせ、まず、第１の透かし情報として第２の構成例で
ｆを埋め込み、次に第２の透かし情報として第１の構成
例でｇを埋め込むと、ｆとｇを多重化して埋め込むこと
ができる。この場合、例えば、図１２に示すように、左
半分にｆが埋め込まれ、右半分にｇが埋め込まれ、全体
としてｆ＋ｇが埋め込まれる。

【０１７０】以下では、第１、第２の構成例と相違する
点を中心に説明する。

【０１７１】図２０に、本構成例の電子透かし埋込装置
の構成例を示す。図２０に示されるように、本構成例の
電子透かし埋込装置は、第２の構成例の電子透かし埋込
装置と基本的には同様の構成の第１の電子透かし埋込部
１−１と、第１の構成例の電子透かし埋込装置と基本的
には同様の構成の第２の電子透かし埋込部１−２を備え
ている。

【０１７２】図２１に、本構成例の電子透かし検出装置
の構成例を示す。図２１に示されるように、本構成例の
電子透かし検出装置は、第１、第２の構成例の電子透か
し検出装置と基本的には同様の構成の第１の電子透かし
検出部２−１と、第２の電子透かし検出部２−２を備え
ている。

【０１７３】この場合、まず、第１の電子透かし埋込部
１−１に、対象コンテンツと、第１の透かし情報（ホモ
トピー類ｆに対応するものとする）とを入力すると、例
えば図１２に示すようにホモトピー類ｆが対象コンテン
ツの全体に埋め込まれる。

【０１７４】次に、第２の電子透かし埋込部１−２に、
このホモトピー類ｆが埋め込まれたコンテンツと、第２
の透かし情報（ホモトピー類ｇに対応するものとする）
とを入力すると、例えば図１２に示すように予め定めら
れた所定の一部分にホモトピー類ｆが埋め込まれ、予め
定められた所定の残りの部分にホモトピー類ｇが埋め込
まれたコンテンツが得られる。なお、この場合には、第
１の構成例における原画像が元々持つホモトピー類が、
第１の透かし情報に対応するホモトピー類ｆとなる。ま
た、第１の構成例における（埋め込むホモトピー類と原
画像が元々持つホモトピー類との）差は求めず、第２の
透かし情報に対応するホモトピー類ｇをこの差として処
理することになる。

【０１７５】検出時には、第１の電子透かし検出部２−
１に、コンテンツ（上記のコンテンツとする）を入力す
ると、積分部は、予め定められた所定の一部分のみを積
分範囲として計算を行うことによって、当該予め定めら
れた所定の一部分に埋め込まれたホモトピー類ｆを検出
する。

【０１７６】次に、第２の電子透かし検出部２−１に、
コンテンツ（上記のコンテンツとする）を入力すると、
積分部は、予め定められた所定の残りの部分のみを積分
範囲として計算を行うことによって、当該予め定められ
た所定の一部分に埋め込まれたホモトピー類ｇを検出す
る。

【０１７７】なお、第１の電子透かし検出部２−１と、
第２の電子透かし検出部２−１とは、上記とは逆の順番
に動作してもよいし、並列的に動作してもよい。

【０１７８】また、第２の電子透かし検出部２−２は、
コンテンツの全体に埋め込まれたホモトピー類ｆ＋ｇを
検出し、これから第１の電子透かし検出部２−１によっ
て求められたホモトピー類ｆを減じて、ホモトピー類ｇ
を求めてもよい。

【０１７９】また、上記とは別の方法も可能である。

【０１８０】例えば、まず、第１の電子透かし埋込部１
−１に、対象コンテンツと、第１の透かし情報（ホモト
ピー類ａに対応するものとする）とを入力し、ホモトピ
ー類ａを対象コンテンツの全体に埋め込む。

【０１８１】次に、第２の電子透かし埋込部１−２に、
このホモトピー類ａが埋め込まれたコンテンツと、第２
の透かし情報（ホモトピー類ｂに対応するものとする）
とを入力すると、埋め込むホモトピー類ｂと原画像が元
々持つホモトピー類ａとの差ｂ−ａを求め、予め定めら
れた所定の一部分にホモトピー類ａが埋め込まれ、予め
定められた所定の残りの部分にホモトピー類ｂ−ａが埋
め込まれたコンテンツが得られる。コンテンツ全体に
は、ホモトピー類ａ＋（ｂ−ａ）＝ｂが埋め込まれたこ
とになる。

【０１８２】検出時には、第１の電子透かし検出部２−
１に、コンテンツ（上記のコンテンツとする）を入力す
ると、積分部は、予め定められた所定の一部分のみを積
分範囲として計算を行うことによって、当該予め定めら
れた所定の一部分に埋め込まれたホモトピー類ａを検出
する。

【０１８３】次に、第２の電子透かし検出部２−１に、
コンテンツ（上記のコンテンツとする）を入力すると、
積分部は、当該コンテンツ全体を積分範囲として計算を
行うことによって、当該コンテンツ全体に埋め込まれた
ホモトピー類ｂを検出する。

【０１８４】なお、第１の電子透かし検出部２−１と、
第２の電子透かし検出部２−１とは、上記とは逆の順番
に動作してもよいし、並列的に動作してもよい。

【０１８５】また、第２の電子透かし検出部２−２は、
コンテンツの予め定められた所定の一部分に埋め込まれ
たホモトピー類ｂ−ａを検出し、これに第１の電子透か
し検出部２−１によって求められたホモトピー類ａを加
えて、ホモトピー類ｂを求めてもよい。

【０１８６】本構成例においても、もちろん、第１の電
子透かし埋込部１−１と、第２の電子透かし埋込部１−
２とで、重複する構成部分（の全部または一部）を兼用
のものにしてもよいし、第１の電子透かし検出部２−１
および第２の電子透かし検出部２−２についても同様で
ある。また、電子透かし埋込部１−１，１−２および電
子透かし検出部２−１，２−２をすべて備える場合に
は、それら全体について、重複する構成部分（の全部ま
たは一部）を兼用のものにしてもよい。

【０１８７】また、上記では、ホモトピー類の二重化の
場合について説明したが、ホモトピー類の三重化以上の
多重化も可能である。

【０１８８】これまでは、静止画を対象コンテンツとし
た場合を例にとって説明するが、以下では、動画像を対
象コンテンツとした場合の構成例について説明する。

【０１８９】（第４の構成例）次に、第４の構成例につ
いて説明する。

【０１９０】本構成例では、第１の構成例において、対
象コンテンツが元々持っているホモトピー類を検出する
ことなく、動画像への電子透かしの埋め込みを行うもの
である。

【０１９１】本実施形態の処理手順の一例は、基本的に
は、図４、図５と同様である。

【０１９２】図２２に、本構成例の電子透かし埋込装置
の構成例を示す。

【０１９３】図２２に示されるように、本構成例の電子
透かし埋込装置は、フレーム分割部１０１１、静止画へ
の電子透かし埋込部１０１２、フレーム再合成部１０１
３、透かし情報・ホモトピー類変換部１０１４を備えて
いる。

【０１９４】透かし情報・ホモトピー類変換部１０１４
は、第１の構成例の透かし情報・ホモトピー類変換部１
３と同様である。

【０１９５】フレーム分割部１０１１は、動画像を複数
のフレームに分割して、連続する静止画とする。

【０１９６】静止画への電子透かし埋込部１０１２は、
第１の構成例の電子透かし埋込装置と基本的には同様の
構成であり、フレーム分割部１０１１で得られたフレー
ム毎に、透かし情報として与えられたホモトピー群中の
類を表す値を埋め込む。

【０１９７】ただし、その際に、原画像が持っているホ
モトピー類を求めることも、原画像が持っているホモト
ピー類を例えば画像データの左半分に移す操作もせず
に、直接、電子透かしに対応するホモトピー類を画像デ
ータの特定の一部分（例えば右半分）に埋め込む。すな
わち、画像変更部（図１１参照）において、埋め込み関
数生成部は、第１の構成例とは相違して、指定されたホ
モトピー類を当該特定の一部分に埋め込むための関数の
み生成し、画像変更部は、この関数に基づいて、当該特
定の一部分についてのみ、代表画素値の埋め込みを行
う。例えば、図１２において、右半分のみ書き込みを行
い、左半分は画素値に変更を与えないようにする。

【０１９８】この結果、例えば、図１２の（ｂ）の場
合、右半分にはホモトピー類ｇが埋め込まれるが、左半
分には何らかのホモトピー類ｒが埋め込まれている。

【０１９９】この場合、得られる画像のホモトピー群中
の元は、埋め込むべき元とは異なる場合もあるが（例え
ば、ｒ＝１であれば、そのフレームには、ｇ＋１が埋め
込まれる）、後で述べる電子透かし検出装置において、
複数のフレームから得られらホモトピー類から最も確か
らしい類を推定するので、複数のフレームに同一のホモ
トピー類を埋め込めば、結果として得られる画像の類
は、埋め込むべき類の値を中心に分散するので、統計的
に正しい類を推定することが可能となるからである。

【０２００】フレーム再構成部１０１３は、静止画への
電子透かし埋込部１０１２で各フレームに対して埋め込
みが行われた結果として得られる複数のフレームを元の
順序通りに動画像として再構成する。

【０２０１】図２３に、本構成例の電子透かし検出装置
の構成例を示す。

【０２０２】図２３に示されるように、本構成例の電子
透かし検出装置は、フレーム分割部１０２１、静止画か
らの電子透かし検出部１０２２、最尤類計算部１０２
３、ホモトピー類・透かし情報変換部１０２４を備えて
いる。

【０２０３】フレーム分割部１０２１は、動画像を複数
のフレームに分割して、連続する静止画とする。

【０２０４】静止画からの電子透かし検出部１０２２
は、第１の構成例の電子透かし検出装置のホモトピー類
計算部１１と基本的には同様の構成であり、フレーム分
割部１０２１で得られたフレーム毎に、ホモトピー群中
の元を表す値を検出する。

【０２０５】最尤類計算部１０２３は、静止画からの電
子透かし検出部１０２２でフレーム毎に求めた類の値か
ら、最も確からしい類の値を推定する。例えば、最も多
い回数得られた値や平均値などの値で推定することがで
きる。最尤類計算部１０２３は、推定された値を、検出
されたホモトピー類として出力する。

【０２０６】ホモトピー類・透かし情報変換部１０２４
は、第１の構成例の電子透かし検出装置のホモトピー類
・透かし情報変換部２２と基本的には同様の構成であ
り、最尤類計算部１０２３により検出されたホモトピー
類を入力し、これに対応する透かし情報を求める。

【０２０７】なお、上記は、第１の構成例において、対
象コンテンツが元々持つホモトピー類を検出することな
く、動画像への電子透かしの埋め込みを行う場合であっ
たが、第２の構成例において、対象コンテンツが元々持
つホモトピー類を検出することなく、動画像への電子透
かしの埋め込みを行う場合には、静止画への電子透かし
埋込部１０１２で全フレームに対して第２の構成例と同
様にして透かし情報を埋め込めばよい。また、最尤類計
算部１０２３は、不要になり、静止画からの電子透かし
検出部１０２２の出力値（ホモトピー類）を、ホモトピ
ー類・透かし情報変換部１０２４へ与えればよい。これ
らの点は、第３の構成例の場合も同様である。

【０２０８】（第５の構成例）次に、第５の構成例につ
いて説明する。

【０２０９】第４の構成例では、第１、第２または第３
の構成例において、全フレームに同じホモトピー類を埋
め込んだが、本構成例は、第１、第２または第３の構成
例において、フレーム毎に異なるホモトピー類を埋め込
む（同じホモトピー類を持つ２以上のフレームが存在す
る場合を含む）ものである。

【０２１０】図２４に、本構成例の電子透かし埋込装置
の構成例を示す。

【０２１１】図２４に示されるように、本構成例の電子
透かし埋込装置は、フレーム分割部２０１１、静止画へ
の電子透かし埋込部２０１２、フレーム再合成部２０１
３、ランダム化部２０１４、透かし情報・ホモトピー類
変換部２０１５を備えている。

【０２１２】フレーム分割部２０１１、静止画への電子
透かし埋込部２０１２／透かし情報・ホモトピー類変換
部２０１５、フレーム再合成部２０１３は、それぞれ、
図２２（第４の構成例）のフレーム分割部１０１１、静
止画への電子透かし埋込部１０１２、フレーム再合成部
１０１３と同様の構成である。

【０２１３】ランダム化部２０１４は、埋め込まれる類
を全てのフレームに同一ではなくランダムに異なる類を
選択するようにするため、所定の鍵情報を用いて乱数を
生成し（例えば、鍵情報に応じて乱数の生成の仕方が異
なってくる）、それによって各フレームに対して埋め込
むべき類を決定する処理を行う。

【０２１４】これは、各フレーム毎にランダムに異なる
類を埋め込むことで、透かしの偽造をより困難にするも
のである。つまり、偽造を行うものが、ある透かし情報
に相当する類を各スレームに対し埋め込もうと思って
も、鍵情報や乱数発生の方法を知らなければ、正しく類
の系列を生成できないため、偽造が困難となる。

【０２１５】図２５に、本構成例の電子透かし検出装置
の構成例を示す。

【０２１６】図２５に示されるように、本構成例の電子
透かし検出装置は、フレーム分割部２０２１、静止画か
らの電子透かし検出部２０２２、逆変換部２０２３、ホ
モトピー類・透かし情報変換部２０２４を備えている。

【０２１７】フレーム分割部２０２１、静止画からの電
子透かし検出部２０２２、ホモトピー類・透かし情報変
換部２０２４は、それぞれ、図２３（第４の構成例）の
フレーム分割部１０２１、静止画からの電子透かし検出
部１０２２、ホモトピー類・透かし情報変換部１０２４
と同様の構成である。

【０２１８】逆変換部２０２３は、電子透かし埋込装置
のランダム化部２０１４（図２４参照）とは逆の入出力
関係になり、フレーム毎に検出された類の値をもとに、
ランダム化前の類の値（ランダム化部２０１４に入力さ
れた値）を求める処理を行う。その際、ランダム化部２
０１４が使った鍵情報と同じ鍵情報に基づいた方法で、
ランダム化前の類の値を求める（例えば、鍵情報に応じ
て、フレーム毎に検出された類の値と、ランダム化前の
類の値との関係が異なってくる）。

【０２１９】逆変換部２０２３における処理の方法とし
ては、種々の方法が考えられる。例えば、ランダム化部
２０１４がランダム化前の類を平均値にとるような（あ
るいはその出現頻度が最も多くなるような）疑似乱数を
発生させるものである場合に、逆変換部２０２３は、例
えば最尤類計算部１０２３と同様に、フレーム毎に求め
た類の値から、その平均値（あるいは最も多い回数得ら
れた値）を求め、これを最も確からしい類の値として出
力する。

【０２２０】なお、図２４、図２５の例では、鍵情報を
用いるものとしたが、鍵情報を用いずに処理内容を固定
する方法も可能である。

【０２２１】また、電子透かし埋込装置のランダム化部
２０１４の生成する乱数をスペクトル拡散に用いる乱数
列として、電子透かし検出装置の逆変換部２０２３で
は、検出された数列と埋め込みに用いた乱数列の相関を
評価することで、幾何学的改変を含め各種の攻撃や操作
に強い方式とすることも可能である。

【０２２２】なお、フレームの間引きなどの攻撃を回避
するため、フレーム毎に埋め込まれる類を表す数列とし
て、消失がある場合の誤り訂正能力をもつ誤り訂正符号
化を施した数列を埋め込むことで耐性を向上させること
も可能である。

【０２２３】次に、第５の構成例のもう一つのバリエー
ションについて説明する。

【０２２４】図３５に、本構成例の電子透かし埋込装置
の構成例を示す。

【０２２５】図３５に示されるように、本構成例の電子
透かし埋込装置は、フレーム分割部２４１１、静止画へ
の電子透かし埋込部２４１２、フレーム再合成部２４１
３、乱数生成部２４１４、透かし情報・乱数シード変換
部２４１５を備えている。

【０２２６】フレーム分割部２４１１、静止画への電子
透かし埋込部２４１２、フレーム再合成部２４１３は、
それぞれ、図２４のフレーム分割部２０１１、静止画へ
の電子透かし埋込部２０１２、フレーム再合成部２０１
３と同様の構成である。

【０２２７】透かし情報・乱数シード変換部２４１５
は、基本的には、図２４の透かし情報・ホモトピー類変
換部２０１５と同様であるが、透かし情報に対応してホ
モトピー類を出力するのではなく、透かし情報に対応し
て乱数生成部２４１４に入力する乱数シード（乱数の
種）を出力する。

【０２２８】乱数生成部２４１４は、透かし情報・乱数
シード変換部２４１５から入力された乱数シードに基づ
いて、疑似乱数列を出力する。この疑似乱数列は、各フ
レームに設定すべきホモトピー類の列を与える。

【０２２９】図３６に、本構成例の電子透かし検出装置
の構成例を示す。

【０２３０】図３６に示されるように、本構成例の電子
透かし検出装置は、フレーム分割部２４２１、静止画か
らの電子透かし検出部２４２２、相関判定部２４２３、
乱数シード・透かし情報変換部２４２４、乱数生成部２
４３４、乱数シード生成部２４３５を備えている。

【０２３１】フレーム分割部２４２１、静止画からの電
子透かし検出部２４２２は、それぞれ、図２５のフレー
ム分割部２０２１、静止画からの電子透かし検出部２０
２２と同様の構成である。

【０２３２】乱数生成部２４３４は、図３５の乱数生成
部２４１４と同様の構成である。

【０２３３】乱数シード生成部２４３５は、図３５の透
かし情報・乱数シード変換部２４１５から出力される可
能性のある乱数シード、あるいは対象となるコンテンツ
に電子透かしを埋め込む際に使用された可能性のある乱
数シードを生成する。

【０２３４】乱数シード・透かし情報変換部２４２４
は、基本的には、図２５のホモトピー類・透かし情報変
換部２０２４と同様であるが、ホモトピー類に対応する
透かし情報を出力するのではなく、乱数シードに対応す
る透かし情報を出力する。すなわち、図３５の透かし情
報・乱数シード変換部２０１５の逆変換を行う。

【０２３５】さて、図２５の例では、逆変換部２０２３
により、フレーム毎に求めた類の値をもとにして、最も
確からしい類を推定した。

【０２３６】この例では、先に乱数シードを仮定し、そ
の乱数シードをもとに生成した疑似乱数列（ホモトピー
類の値の列）と、対象コンテンツから検出された疑似乱
数列（ホモトピー類の値の列）とを比較し、両者が同じ
ものであると判定されたならば、当該仮定した乱数シー
ドに対応する透かし情報が埋め込まれていたものと判断
する、というものである。

【０２３７】まず、乱数シード生成部２４３５が、ある
乱数シードを出力する。

【０２３８】乱数生成部２４１４は、乱数シード生成部
２４３５から入力された乱数シードをもとに、疑似乱数
列（各フレームに対応するホモトピー類の列）を生成す
る。

【０２３９】相関判定部２４２３は、乱数生成部２４３
４からの各フレームに対応するホモトピー類の列と、電
子透かし検出部２４２２からの各フレームに対応するホ
モトピー類の列との相関を計算し、両者が同じものでな
いと判断したならば、不一致を示す判定結果を、乱数シ
ード生成部２４３５に与える。

【０２４０】乱数シード生成部２４３５は、相関判定部
２４２３から不一致を示す判定結果が与えられたなら
ば、他の乱数シードを出力する。そして、上記と同様
に、乱数生成部２４３４は、疑似乱数列を生成する。ま
た、上記と同様に、相関判定部２４２３は、相関を取
り、同じものでないと判断されたならば、再度、不一致
を示す判定結果を、乱数シード生成部２４３５に与え
る。

【０２４１】以上を繰り返し行い、相関判定部２４２３
は、乱数生成部２４３４からのホモトピー類の列と、電
子透かし検出部２４２２からのホモトピー類の列との相
関を取り、両者が同じものであると判断したならば、今
度は、一致を示す判定結果を、乱数シード生成部２４３
５に与える。

【０２４２】乱数シード生成部２４３５は、相関判定部
２４２３から一致を示す判定結果が与えられたならば、
そのときの乱数シードを、乱数シード・透かし情報変換
部２４２４に出力する。

【０２４３】乱数シード生成部２４３５から乱数シード
を与えられた乱数シード・透かし情報変換部２４２４
は、与えられた乱数シードに対応する透かし情報を求め
て出力する。

【０２４４】なお、最終的に相関判定の結果として一致
が得られなかった場合には、そのコンテンツには、透か
し情報が埋め込まれていない状態であることを示す。

【０２４５】相関判定部２４２３における相関の計算
は、例えば、２つの数列において、その値が一致する要
素に対しては１、一致しない要素に対しては０の値を累
積計算することで行う。そして、例えば、この累積値
が、所定のしきい値を越えた場合には、一致を示す判定
結果を出力し、所定のしきい値を越えなかった場合に
は、不一致を示す判定結果を出力する。

【０２４６】具体的には、例えば、コンテンツには、透
かし情報としてコピー可またはコピー不可が埋め込まれ
るものとする。そして、例えば、コピー可に対応する乱
数シードは、所定ビットの２進数ｘであり、コピー不可
に対応する乱数シードは、所定ビットの２進数ｙ（≠
ｘ）であるものとする。そして、検出対象コンテンツ
は、コピー可であり、該コンテンツの各フレーム０、
１、２、３…には、それぞれ、所定ビットの２進数ｘを
乱数シードとして発生されたホモトピー類、０、１、
０、０、１、１、０、１、０、１、１、１、０、…、が
設定されているものとする。

【０２４７】透かし情報検出時には、まず、乱数シード
生成部２４３５が、例えば、コピー不可に対応する乱数
シードｙを出力する。

【０２４８】乱数生成部２４１４は、乱数シード生成部
２４３５から入力された乱数シードｙをもとに、各フレ
ームに対応するホモトピー類の列を生成する。例えば、
１、１、０、１、０、１、１、１、０、０、１、１、
０、…、が生成されたものとする。

【０２４９】一方、電子透かし検出部２４２２からは、
各フレームに対応するホモトピー類の列として、０、
１、０、０、１、１、０、１、０、１、１、１、０、
…、が出力されることになる。

【０２５０】相関判定部２４２３は、乱数生成部２４３
４からの各フレームに対応するホモトピー類の列と、電
子透かし検出部２４２２からの各フレームに対応するホ
モトピー類の列との相関を計算する。この場合、相関計
算結果が一致条件を満たさず、両数列は、同じものでな
いと判断され、不一致を示す判定結果が、乱数シード生
成部２４３５に与えられる。

【０２５１】次に、乱数シード生成部２４３５は、コピ
ー可に対応する乱数シードｘを出力する。

【０２５２】乱数生成部２４１４は、乱数シード生成部
２４３５から入力された乱数シードｘをもとに、各フレ
ームに対応するホモトピー類の列として、０、１、０、
０、１、１、０、１、０、１、１、１、０、…を生成す
る。

【０２５３】一方、電子透かし検出部２４２２からは、
各フレームに対応するホモトピー類の列として、０、
１、０、０、１、１、０、１、０、１、１、１、０、
…、が出力されることになる。

【０２５４】相関判定部２４２３は、乱数生成部２４３
４からの各フレームに対応するホモトピー類の列と、電
子透かし検出部２４２２からの各フレームに対応するホ
モトピー類の列との相関を計算する。この場合、相関計
算結果が一致条件を満たすので、両数列は、同じもので
あると判断され、一致を示す判定結果が、乱数シード生
成部２４３５に与えられる。

【０２５５】乱数シード生成部２４３５は、相関判定部
２４２３から一致を示す判定結果が与えられたならば、
そのときの乱数シードｘを、乱数シード・透かし情報変
換部２４２４に出力する。

【０２５６】乱数シード生成部２４３５から乱数シード
ｘを与えられた乱数シード・透かし情報変換部２４２４
は、与えられた乱数シードｘに対応する透かし情報すな
わちコピー可を示す情報を出力する。

【０２５７】なお、乱数シード生成部２４３５が生成す
る乱数列は、必ずしも、各要素が０または１の値を取る
ものでなくてもよく、各要素が整数値を取るものであっ
てもよい。

【０２５８】なお、乱数シード生成部２４３５が乱数シ
ードを生成する方法には、種々のバリエーションが考え
られる。

【０２５９】ところで、上記では、乱数シード生成部２
４３５により乱数シードを仮定し相関判定結果に従って
その試行錯誤を行ったが、その代わりに、透かし情報を
仮定し相関判定結果に従ってその試行錯誤を行うことも
可能である。

【０２６０】この場合には、乱数シード生成部および乱
数シード・透かし情報変換部の代わりに、透かし情報生
成部および透かし情報・乱数シード変換部を備える。

【０２６１】まず、透かし情報生成部が、ある透かし情
報を出力する。

【０２６２】透かし情報・乱数シード変換部は、透かし
情報生成部から与えられた透かし情報に対応する乱数シ
ードを出力する。

【０２６３】乱数生成部２４３４は、透かし情報・乱数
シード変換部から入力された乱数シードをもとに、疑似
乱数列（各フレームに対応するホモトピー類の列）を生
成する。

【０２６４】相関判定部２４２３は、乱数生成部２４３
４からの各フレームに対応するホモトピー類の列と、電
子透かし検出部２４２２からの各フレームに対応するホ
モトピー類の列との相関を計算し、両者が同じものでな
いと判断したならば、不一致を示す判定結果を、透かし
情報生成部に与える。

【０２６５】透かし情報生成部は、相関判定部２４２３
から不一致を示す判定結果が与えられたならば、他の透
かし情報を出力する。そして、上記と同様に、乱数生成
部２４３４は、疑似乱数列を生成する。同様に、相関判
定部２４２３は、相関を取り、同じものでないと判断さ
れたならば、再度、不一致を示す判定結果を、透かし情
報生成部に与える。

【０２６６】以上を繰り返し行い、相関判定部２４２３
は、乱数生成部２４３４からのホモトピー類の列と、電
子透かし検出部２４２２からのホモトピー類の列との相
関を取り、両者が同じものであると判断したならば、今
度は、一致を示す判定結果を、透かし情報生成部に与え
る。

【０２６７】透かし情報生成部は、相関判定部２４２３
から一致を示す判定結果が与えられたならば、そのとき
の透かし情報を出力する。

【０２６８】なお、透かし情報生成部が透かし情報を生
成する方法には、種々のバリエーションが考えられる。

【０２６９】以下では、本実施形態のさらなるバリエー
ションについて詳しく説明する。

【０２７０】まず、これまで各構成例では、基底空間を
Ｓ²、対象空間をＳ²として説明したが、それぞれ、非自
明なトポロジーを持つ基底空間や対象空間を用いる場合
など、他の空間を採用することによる実現形態も可能で
ある。

【０２７１】例えば、画像の上端と下端とを同一視し、
右端と左端とを同一視することで、基底空間をトーラス
Ｔ²とすることも可能である。

【０２７２】次に、埋め込み画像を表す関数のバリエー
ションについて説明する。

【０２７３】埋め込み画像を表す関数において、画像周
辺近傍での関数の変化を緩やかにし、周辺に近づくにつ
れ一定の値に漸近的に近づくように取れば、画像の切り
取りが画像の中央付近の切り取りである場合には、失わ
れた周辺部の積分値への影響は小さい。したがって、画
像の中央付近に重要な内容が集中したコンテンツの場合
には（そのようなコンテンツは比較的多いと考えられ
る）、切り取りに対する耐性もある程度実現できる。一
般的には、その画像の重要な部分において関数の変化が
大きくなるようにすれば、重要な部分だけを切り抜いて
も電子透かしが残るようにできる。

【０２７４】次に、動画像に対する処理のバリエーショ
ンについて説明する。

【０２７５】これまでは動画像については基本的には１
フレーム毎に処理を行ったが、動画像に対する拡張とし
てこれまでとは異なる実施形態もある。例えば、基底空
間を３次元球面とし、対象空間は２次元球面とし、π₃
（Ｓ²）＝Ｚというホモトピー群を利用した埋め込みを
行う構成例である。

【０２７６】すなわち、動画像において、個々のフレー
ムやフィールド（図２６（ａ）の矩形）は、静止画の場
合と同様に、２次元球面Ｓ²と同一視できる。ある時間
的期間の中に存在する複数のフレームやフィールドに対
応して複数の２次元球面Ｓ²が存在する（図２６（ｂ）
の各球面）。これらの複数の２次元球面を時間順にした
がって積み重ねていくと、３次元球面を構成することが
できる（図２６（ｃ））。

【０２７７】ここで、始点と終点の２次元球面はそれぞ
れ１点に縮んでいるとみなす（図２６（ｄ））。

【０２７８】このように構成された３次元球面を基底空
間とすることで、ホモトピー類π₃（Ｓ²）＝Ｚの元を透
かし情報を表現するために利用することができる。

【０２７９】この場合においても、ある動画像が、ある
連続する所定の個数の複数のフレームにおいて、関数ｆ
で表される代表値を持っているとき（図２７（ａ））、
それにつづく複数のフレームに対して、埋め込み関数ｇ
を埋め込むことで（図２７（ａ））、所望のホモトピー
群の元となるように変更を施すことができる図２７
（ｂ）。この場合、静止画と同様に（第１の構成例）、
ｆを所定の個数の半分の個数の複数のフレーム上の関数
となるような処理を施し、残りの半分のフレーム上で定
義された埋め込み関数と合成することで得られる関数を
埋め込むことによって、その所定の個数の複数のフレー
ムにおけるホモトピー群の元を所望の値に設定できる。

【０２８０】もちろん、静止画の場合と同様に（第２の
構成例）、原画像の代表値を所望のホモトピー群の元に
対応した埋め込み関数の値で置き換えてしまうような実
施形態も可能である。

【０２８１】次に、音声データに対する処理のバリエー
ションについて説明する。

【０２８２】これまでは、対象コンテンツとして静止画
や動画像を例にとって説明してきたが、もちろん、本発
明は、他のメディアのデジタルコンテンツに対しても適
用可能である。以下では、その一例として、音声や音楽
のデジタルコンテンツを例にとって説明する。

【０２８３】図２８に示すように、音声データは、音を
伝える媒体（例えば、空気）の振動を複数の時刻におい
てサンプリングしたデータによって表現される。つま
り、音声データは、この振動の変位を時間の関数として
表現したものとなる。

【０２８４】そこで、ある時間的期間を基底空間とす
る。この期間において、始点と終点を同一視することに
よって基底空間は、１次元球面Ｓ¹と同一視できる。そ
の期間内の複数の標本点における振動を表すデータに対
して、その振動を多ビットの数値で表現するとき、その
ビットのうち、中間のビットプレインから、２つのビッ
ト領域を設定する（図２９（ａ））。これらビット領域
がなす空間は、画像の場合の色空間に対応している（図
２９（ｂ），（ｃ））。これらの領域は、値を書き換え
ても、人間の耳にはほとんどその影響が聴き取れなく、
しかも、圧縮操作等で埋め込んだ情報が消えてしまわな
いような範囲を選択するようにする。

【０２８５】この２次元空間中に、対象空間として、１
次元球面（円）を設定する。こらにより、１次元球面か
ら１次元球面への写像に関するホモトピー類π₁（Ｓ¹）
＝Ｚの元を透かし情報を表現するために利用できる。電
子透かし埋込装置および電子透かし検出装置について
は、映像の場合と同じ構成によって実現できる。

【０２８６】また、対象空間の別の選択方法の例として
は、対象空間として、３つの周波数帯域を選択し、それ
ぞれの帯域のＬＳＢを選択し、その中に２次元トーラス
Ｔ²をとる（（図３０（ａ），（ｂ），（ｃ）））。こ
の場合、ホモトピー類π₂（Ｔ²）＝Ｚ×Ｚの元を透かし
情報を表現するために利用できる。

【０２８７】さらに、対象空間の別の設定方法として
は、音声データの場合には、マルチチャネル（例えば、
右と左の２チャンネルからなるステレオ音声データ）か
らなるデータがある。このようなデータの場合には、そ
れぞれのチャネルに対してビット領域を設定すること
で、対象空間を構成することも可能である。

【０２８８】これらの例では、画像の場合の幾何学的改
変に対応する操作として、図３１に示すに示すような、
時間軸を伸縮させるような操作に対する耐性を実現する
ことができる。

【０２８９】次に、位相不変量のバリエーションについ
て説明する。

【０２９０】本実施形態では、位相不変量としてホモト
ピー類を用いて説明してきたが、それ以外の位相不変量
を用いることも可能である。

【０２９１】ホモトピー群（の元）以外の不変量（ｉｎ
ｖａｒｉａｎｔ）としては、例えば、ホモロジー群、コ
ホモロジー群、あるいは、ベクトル束におけるＳｔｉｅ
ｆｅｌ−Ｗｈｉｔｎｅｙ類、Ｃｈｅｒｎ類、Ｐｏｎｔｒ
ｙａｇｉｎ類といった特性類（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ
ｔｉｃ ｃｌａｓｓ）、多様体のＥｕｌｅｒ数、指数
（ｉｎｄｅｘ）や符号数（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）、結び
糸に関するＡｌｅｘａｎｄｅｒ不変量、あるいは、絡み
糸に関するＭｉｌｎｏｒ不変量など、多数のものが知ら
れており（例えば、岩波数学事典第３版，日本数学会編
集，岩波書店）、それら不変量を用いることも可能であ
る。

【０２９２】なお、ホモトピー群では、例えば、Ｇａｕ
ｓｓ−Ｂｏｎｎｅｔの定理によって与えられる積分を用
いたが、Ｃｈｅｒｎ類などの特性類の場合には、例え
ば、Ａｔｉｙａｈ−Ｓｉｎｇｅｒの指数定理が与える積
分を用いることができる。それらの場合、ホモトピー群
について例示した積分量の代わりに、それらの不変量を
導き出す積分量を用いればよい。

【０２９３】以下では、本実施形態のハードウェア構
成、ソフトウェア構成について説明する。

【０２９４】本実施形態の電子透かし埋込装置は、ハー
ドウェアとしても、ソフトウェア（（コンピュータに所
定の手段を実行させるための、あるいはコンピュータを
所定の手段として機能させるための、あるいはコンピュ
ータに所定の機能を実現させるための）プログラム）と
しても、実現可能である。また、電子透かし埋込装置を
ソフトウェアで実現する場合には、記録媒体によってプ
ログラムを受け渡しすることも、通信媒体によってプロ
グラムを受け渡しすることもできる。もちろん、それら
は、電子透かし検出装置についても同様である。また、
電子透かし埋込装置や電子透かし検出装置をハードウェ
アとして構成する場合、半導体装置として形成すること
ができる。また、本発明を適用した電子透かし埋込装置
を構成する場合、あるいは電子透かし埋め込みプログラ
ムを作成する場合に、同一構成を有するブロックもしく
はモジュールがあっても、それらをすべて個別に作成す
ることも可能であるが、同一構成を有するブロックもし
くはモジュールについては１または適当数のみ用意して
おいて、それをアルゴリズムの各部分で共有する（使い
回す）ことも可能である。電子透かし検出装置を構成す
る場合、あるいは電子透かし検出プログラムを作成する
場合も、同様である。また、電子透かし埋込装置および
電子透かし検出装置を含むシステムを構成する場合、あ
るいは電子透かし埋め込みプログラムおよび電子透かし
検出プログラムを含むシステムを作成する場合には、電
子透かし埋込装置（あるいはプログラム）と電子透かし
検出装置（あるいはプログラム）に渡って、同一構成を
有するブロックもしくはモジュールについては１または
適当数のみ用意しておいて、それをアルゴリズムの各部
分で共有する（使い回す）ことも可能である。

【０２９５】また、電子透かし埋込装置や電子透かし検
出装置をソフトウェアで構成する場合には、マルチプロ
セッサを利用し、並列処理を行って、処理を高速化する
ことも可能である。

【０２９６】なお、本実施形態で例示した構成は一例で
あって、それ以外の構成を排除する趣旨のものではな
く、例示した構成の一部を他のもので置き換えたり、例
示した構成の一部を省いたり、例示した構成に別の機能
を付加したり、それらを組み合わせたりすることなどに
よって得られる別の構成も可能である。また、例示した
構成と論理的に等価な別の構成、例示した構成と論理的
に等価な部分を含む別の構成、例示した構成の要部と論
理的に等価な別の構成なども可能である。また、例示し
た構成と同一もしくは類似の目的を達成する別の構成、
例示した構成と同一もしくは類似の効果を奏する別の構
成なども可能である。また、各種構成部分についての各
種バリエーションは、適宜組み合わせて実施することが
可能である。また、本実施形態は、個別装置としての発
明、システム全体としての発明、個別装置内部の構成部
分についての発明、またはそれらに対応する方法の発明
等、種々の観点、段階、概念またはカテゴリに係る発明
を包含・内在するものである。従って、この発明の実施
の形態に開示した内容からは、例示した構成に限定され
ることなく発明を抽出することができるものである。

【０２９７】本発明は、上述した実施の形態に限定され
るものではなく、その技術的範囲において種々変形して
実施することができる。

【０２９８】

【発明の効果】本発明によれば、埋め込むべき透かし情
報に対応する位相不変量を対象コンテンツに設定するよ
うにしたので、たとえ流通経路などでＳｔｉｒＭａｒｋ
攻撃やＤ−Ａ−Ｄ−変換などの局所的変形を受けてもコ
ンテンツに設定した位相不変量は維持・保存される。そ
して、局所的変形を受けたか否かにかかわたずコンテン
ツから正しい位相不変量を検出し、対応する正しい透か
し情報を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る電子透かし埋込み装
置及び電子透かし検出装置を含むコンテンツ流通システ
ムの概略構成を示す図

【図２】同実施形態に係る位相不変量を用いた電子透か
し埋め込みにおける処理手順の一例を示す図

【図３】同実施形態に係る位相不変量を用いた電子透か
し検出における処理手順の一例を示す図

【図４】同実施形態に係る位相不変量を用いた電子透か
し埋め込みにおける処理手順の他の例を示す図

【図５】同実施形態に係る位相不変量を用いた電子透か
し検出における処理手順の他の例を示す図

【図６】同実施形態に係る電子透かし埋込装置の構成例
を示す図

【図７】同実施形態に係る電子透かし埋込装置／電子透
かし検出装置のホモトピー類計算部の内部構成例を示す
図

【図８】同実施形態における位相不変量に関係する処理
ついて説明するための図

【図９】同実施形態において基底空間を２次元球面と同
一視する様子を説明するための図

【図１０】同実施形態における基底空間と対象空間との
例を示す図

【図１１】同実施形態に係る電子透かし埋込装置のホモ
トピー類変更部の内部構成例を示す図

【図１２】同実施形態におけるホモトピー類の設定につ
いて説明するための図

【図１３】同実施形態に係る電子透かし埋込装置のホモ
トピー類変更部の画像変更部の内部構成例を示す図

【図１４】同実施形態に係る電子透かし検出装置の構成
例を示す図

【図１５】同実施形態において埋込済みコンテンツが変
形を受けた場合について説明するための図

【図１６】同実施形態に係る電子透かし埋込装置の他の
構成例を示す図

【図１７】同実施形態に係る電子透かし埋込装置のホモ
トピー類変更部の他の内部構成例を示す図

【図１８】同実施形態に係る電子透かし埋込装置のホモ
トピー類変更部のさらに他の内部構成例を示す図

【図１９】同実施形態における対象コンテンツに加える
変形の最適化について説明するための図

【図２０】同実施形態に係る電子透かし埋込装置のさら
に他の構成例を示す図

【図２１】同実施形態に係る電子透かし検出装置の他の
構成例を示す図

【図２２】同実施形態に係る電子透かし埋込装置のさら
に他の構成例を示す図

【図２３】同実施形態に係る電子透かし検出装置のさら
に他の構成例を示す図

【図２４】同実施形態に係る電子透かし埋込装置のさら
に他の構成例を示す図

【図２５】同実施形態に係る電子透かし検出装置のさら
に他の構成例を示す図

【図２６】同実施形態における動画像に対する他の処理
方法について説明するための図

【図２７】同実施形態における動画像に対する他の処理
方法について説明するための図

【図２８】同実施形態における音声に対する処理方法に
ついて説明するための図

【図２９】同実施形態における音声に対する処理方法に
ついて説明するための図

【図３０】同実施形態における音声に対する処理方法に
ついて説明するための図

【図３１】同実施形態における音声に対する処理方法に
ついて説明するための図

【図３２】ＳｔｉｒＭａｒｋによる画像の幾何学的変形
の様子を示す図

【図３３】スケール変換によって周辺のブロック内の画
素が大きく変位する様子を示す図

【図３４】局所的変形をパッチごとにアフィン変換で近
似する様子を示す図

【図３５】同実施形態に係る電子透かし埋込装置のさら
に他の構成例を示す図

【図３６】同実施形態に係る電子透かし検出装置のさら
に他の構成例を示す図

【符号の説明】

１…電子透かし埋込装置 １−１，１−２…電子透かし埋込部 ２…電子透かし検出装置 ２−１，２−２…電子透かし検出部 ３…流通経路 １１，２１…ホモトピー類計算部 １２，１４…ホモトピー類変更部 １３，２０１５…透かし情報・ホモトピー類変換部 ２２，１０１４，１０２４，２０２４…ホモトピー類・
透かし情報変換部 １１１…領域分割部 １１２…対象値計算部 １１３…積分部 １２１…合成類計算部 １２２…埋め込み関数生成部 １２３…画像変更部 １２４…最適パラメータ選択部 １２３１…領域分割部 １２３２…画素値変更部 １０１１，１０２１，２０１１，２０２１，２４１１，
２４２１…フレーム分割部 １０１２，２０１２，２４１２…静止画への電子透かし
埋込部 １０１３，２０１３，２４１３…フレーム再合成部 １０２２，２０２２，２４２２…静止画からの電子透か
し検出部 １０２３…最尤類計算部 ２０１４…ランダム化部 ２０２３…逆変換部 ２４１４，２４３４…乱数生成部 ２４１５…透かし情報・乱数シード変換部 ２４２３…相関判定部 ２４２４…乱数シード・透かし情報変換部 ２４３５…乱数シード生成部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 7/081

Claims (27)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対象となるデジタル・コンテンツに透かし
   情報を含ませたコンテンツを生成するコンテンツ生成装
   置において、 前記デジタル・コンテンツに含ませる前記透かし情報に
   対応する位相不変量を得るための手段と、 前記デジタル・コンテンツの内容のうち前記透かし情報
   を含ませるために供される部分を、得られた前記位相不
   変量に応じて変更する変更手段と、 前記変更手段で変更された結果を、透かし情報を含ませ
   たコンテンツとして出力する出力手段と を備えたことを
   特徴とするコンテンツ生成装置。
2. 【請求項２】前記変更手段は、前記デジタル・コンテン
   ツの内容を構成する各々の空間的およびまたは時間的な
   位置に対応するビット列の所定部分を、それぞれ該位置
   及び前記位相不変量に応じて定まる対象値またはこれを
   復元可能な値に基づいて変更することを特徴とする請求
   項１に記載のコンテンツ生成装置。
3. 【請求項３】前記変更手段は、前記デジタル・コンテン
   ツの内容を空間的およびまたは時間的に分割した各々の
   分割領域について、該分割領域の内容を構成する１また
   は複数の空間的およびまたは時間的な位置に対応するビ
   ット列の所定部分から得られる該分割領域を代表する代
   表値が、該分割領域を代表する空間的およびまたは時間
   的な位置及び前記位相不変量に応じて定まる対象値また
   はこれを復元可能な値になるように、該１または複数の
   ビット列の所定部分の値を変更することを特徴とする請
   求項１に記載のコンテンツ生成装置。
4. 【請求項４】複数の前記位置に対応するビット列で１つ
   の前記分割領域の内容を構成する場合に、前記代表値
   は、該複数のビット列の所定部分の値を平均したもので
   あることを特徴とする請求項３に記載のコンテンツ生成
   装置。
5. 【請求項５】前記変更手段は、前記デジタル・コンテン
   ツにおける前記空間的およびまたは時間的な位置で定義
   される基底位相空間から、前記ビット列の所定部分で定
   義される対象位相空間への写像を与える関数であって、
   前記位相不変量を与える関数に基づいて、前記位置に対
   応する前記対象値を求めることを特徴とする請求項２ま
   たは３に記載のコンテンツ生成装置。
6. 【請求項６】前記関数は、前記位相不変量をパラメータ
   として持つものであることを特徴とする請求項５に記載
   のコンテンツ生成装置。
7. 【請求項７】前記変更手段は、予め用意された複数の異
   なる関数をそれぞれ用いて前記デジタル・コンテンツに
   対する前記位相不変量に応じた前記変更を行ったとした
   場合に該コンテンツの内容に与える影響を評価し、該コ
   ンテンツの内容に与える影響を最小にすると評価される
   関数を前記関数として用いることを特徴とする請求項５
   に記載のコンテンツ生成装置。
8. 【請求項８】前記対象値を復元可能な値は、該対象値を
   スケール倍したものであり、 前記変更手段は、前記位置に対応する前記対象値毎に、
   前記デジタル・コンテンツの内容に与える影響を小さく
   するように、前記対象値をスケール倍する際の倍率を選
   択することを特徴とする請求項２または３に記載のコン
   テンツ生成装置。
9. 【請求項９】同一の透かし情報を含ませるべきデジタル
   ・コンテンツが、複数の部分コンテンツに分割可能なコ
   ンテンツである場合に、該複数の部分コンテンツの各々
   に対して、該透かし情報に対応する同一の位相不変量に
   応じた前記変更を行うことを特徴とする請求項１に記載
   のコンテンツ生成装置。
10. 【請求項１０】同一の透かし情報を含ませるべきデジタ
    ル・コンテンツが、複数の部分コンテンツに分割可能な
    コンテンツである場合に、該複数の部分コンテンツの各
    々に対して、該透かし情報に基づいて生成した疑似乱数
    に従う値を当該部分コンテンツに対する位相不変量と
    し、これに応じた前記変更を行うことを特徴とする請求
    項１に記載のコンテンツ生成装置。
11. 【請求項１１】前記デジタル・コンテンツは、静止画ま
    たは動画フレームの画像データであり、 前記位置は、画像データにおける画素位置であり、 前記ビット列は、画像データにおける画素値ベクトルで
    あることを特徴とする請求項１に記載のコンテンツ生成
    装置。
12. 【請求項１２】前記デジタル・コンテンツは、動画像デ
    ータであり、 前記位置は、動画像データにおける時間軸を考慮した画
    素位置であり、 前記ビット列は、動画像データにおける画素値ベクトル
    であることを特徴とする請求項１に記載のコンテンツ生
    成装置。
13. 【請求項１３】前記デジタル・コンテンツは、音声デー
    タであり、 前記位置は、音声データにおける時間的サンプリング位
    置であり、 前記ビット列は、音声データにおける振幅値ベクトルで
    あることを特徴とする請求項１に記載のコンテンツ生成
    装置。
14. 【請求項１４】前記位相不変量は、ホモトピー不変量で
    あることを特徴とする請求項１に記載のコンテンツ生成
    装置。
15. 【請求項１５】対象となるデジタル・コンテンツから該
    コンテンツに含まされた透かし情報を検出する電子透か
    し検出装置において、 前記デジタル・コンテンツの内容のうち前記透かし情報
    を含ませるために供された部分に基づいて、該コンテン
    ツに含まされた位相不変量を検出するための検出手段
    と、 検出された前記位相不変量に対応する透かし情報を出力
    するための手段とを備えたことを特徴とする電子透かし
    検出装置。
16. 【請求項１６】前記検出手段は、前記デジタル・コンテ
    ンツの内容を空間的およびまたは時間的に分割した各々
    の分割領域について、該分割領域の内容を構成する１ま
    たは複数の空間的およびまたは時間的な位置に対応する
    ビット列の所定部分から読み取った値に基づいて該分割
    領域を代表する代表値を求め、各分割領域を代表する代
    表値に基づいて、前記位相不変量を求めることを特徴と
    する請求項１５に記載の電子透かし検出装置。
17. 【請求項１７】複数の前記位置に対応するビット列で１
    つの前記分割領域の内容を構成する場合に、前記代表値
    は、該複数のビット列の所定部分の値を平均したもので
    あることを特徴とする請求項１６に記載の電子透かし検
    出装置。
18. 【請求項１８】前記検出手段は、前記分割領域の代表値
    を規準化した対象値を求め、該対象値および該対象値の
    差分により与えられる総和演算を行うことによって前記
    位相不変量を求めることを特徴とする請求項１６に記載
    の電子透かし検出装置。
19. 【請求項１９】同一の透かし情報を含ませるべきデジタ
    ル・コンテンツが、複数の部分コンテンツに分割可能な
    コンテンツである場合に、該複数の部分コンテンツの各
    々から位相不変量を検出し、該位相不変量の列に基づい
    て前記透かし情報を求めることを特徴とする請求項１５
    に記載の電子透かし検出装置。
20. 【請求項２０】前記デジタル・コンテンツは、静止画ま
    たは動画フレームの画像データであり、 前記位置は、画像データにおける画素位置であり、 前記ビット列は、画像データにおける画素値ベクトルで
    あることを特徴とする請求項１５に記載の電子透かし検
    出装置。
21. 【請求項２１】前記デジタル・コンテンツは、動画像デ
    ータであり、 前記位置は、動画像データにおける時間軸を考慮した画
    素位置であり、 前記ビット列は、動画像データにおける画素値ベクトル
    であることを特徴とする請求項１５に記載の電子透かし
    検出装置。
22. 【請求項２２】前記デジタル・コンテンツは、音声デー
    タであり、 前記位置は、音声データにおける時間的サンプリング位
    置であり、 前記ビット列は、音声データにおける振幅値ベクトルで
    あることを特徴とする請求項１５に記載の電子透かし検
    出装置。
23. 【請求項２３】前記位相不変量は、ホモトピー不変量で
    あることを特徴とする請求項１５に記載の電子透かし検
    出装置。
24. 【請求項２４】対象となるデジタル・コンテンツに透か
    し情報を含ませたコンテンツを生成するコンテンツ生成
    方法において、 前記デジタル・コンテンツに含ませる前記透かし情報に
    対応する位相不変量を得るためのステップと、 前記デジタル・コンテンツの内容のうち前記透かし情報
    を含ませるために供される部分を、得られた前記位相不
    変量に応じて変更するステップと、 変更された結果を、透かし情報を含ませたコンテンツと
    して出力するステップとを有する ことを特徴とするコン
    テンツ生成方法。
25. 【請求項２５】対象となるデジタル・コンテンツから該
    コンテンツに含まされた透かし情報を検出する電子透か
    し検出方法において、 前記デジタル・コンテンツの内容のうち前記透かし情報
    を含ませるために供された部分に基づいて、該コンテン
    ツに含まされた位相不変量を検出するためのステップ
    と、 検出された前記位相不変量に対応する透かし情報を出力
    するための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。
26. 【請求項２６】対象となるデジタル・コンテンツに透か
    し情報を含ませたコンテンツを生成するコンテンツ生成
    装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム
    を記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であっ
    て、 前記デジタル・コンテンツに含ませる前記透かし情報に
    対応する位相不変量を得るための機能と、 前記デジタル・コンテンツの内容のうち前記透かし情報
    を含ませるために供される部分を、得られた前記位相不
    変量に応じて変更するための機能と、 変更された結果を、透かし情報を含ませたコンテンツと
    して出力する機能と を実現させるためのプログラムを記
    録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
27. 【請求項２７】対象となるデジタル・コンテンツから該
    コンテンツに含まされた透かし情報を検出する電子透か
    し検出装置としてコンピュータを機能させるためのプロ
    グラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体で
    あって、 前記デジタル・コンテンツの内容のうち前記透かし情報
    を含ませるために供された部分に基づいて、該コンテン
    ツに含まされた位相不変量を検出するための機能と、 検出された前記位相不変量に対応する透かし情報を出力
    するための機能とを実現させるためのプログラムを記録
    したコンピュータ読取り可能な記録媒体。