JP3919758B2

JP3919758B2 - 電子透かし検出装置及びその方法

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Publication number: JP3919758B2
Application number: JP2004058224A
Authority: JP
Inventors: 央小暮; 朋夫山影; 渉浅野; 晋一郎古藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2004-03-02
Filing date: 2004-03-02
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2024-03-02
Also published as: JP2005252491A

Description

本発明は、例えば記録媒体を介して提供されるディジタル動画像信号の不正な複製を防止するのに有効な電子透かし検出装置及びその方法に関する。

ディジタルＶＴＲ、あるいはＤＶＤ（ディジタルバーサタイルディスク）のようなディジタル画像データを記録及び再生する装置の普及により、これらの装置で再生が可能な数多くのディジタル動画像が提供されるようになってきている。またインターネット、放送衛星、通信衛星等を介したディジタルテレビ放送を通じて様々なディジタル動画像が流通し、ユーザは高品質のディジタル動画像を利用することが可能となりつつある。

ディジタル動画像は、ディジタル信号レベルで簡易に高品質の複製を作成することが可能であり、何らかの複製禁止あるいは複製制御を施さない場合には、無制限に複製されるおそれがある。従って、ディジタル動画像の不正な複製（コピー）を防止し、あるいは正規ユーザによる複製の世代数を制御するために、ディジタル動画像に複製制御のための情報を付加し、この付加情報を用いて不正な複製を防止し、複製を制限する方法が考えられている。

このようにディジタル動画像に別の付加情報を重畳する技術として、電子透かし（digital watermarking）が知られている。電子透かしは、ディジタルデータ化された音声、音楽、動画、静止画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、あるいは上述した複製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、複製制御を含む著作権保護を行ったり、二次利用の促進を行ったりするための技術である。

電子透かしの一つの方式として、スペクトラム拡散技術を応用した方式が知られている。この方式では、以下の手順により透かし情報をディジタル動画像に埋め込む。

［ステップＥ１］
画像信号にＰＮ（Pseudorandom Noise）系列を乗積してスペクトラム拡散を行う。

［ステップＥ２］
スペクトル拡散後の画像信号を周波数変換（例えば、ＤＣＴ変換）する。

［ステップＥ３］
特定の周波数成分の値を変更することで透かし情報を埋め込む。

［ステップＥ４］
逆周波数変換（例えば、ＩＤＣＴ変換）を施す。

［ステップＥ５］
スペクトル逆拡散を施す（ステップＥ１と同じＰＮ系列を乗積する）。

一方、こうして透かし情報が埋め込まれたディジタル動画像からの透かし情報の検出は、以下の手順により行う。

［ステップＤ１］
画像信号にＰＮ（Pseudorandom Noise）系列（ステップＥ１と同じＰＮ系列）を乗積してスペクトル拡散を行う。

［ステップＤ２］
スペクトル拡散後の画像信号を周波数変換（例えばＤＣＴ変換）する。

［ステップＤ３］
特定の周波数成分の値に着目し、埋め込まれた透かし情報を抽出する。

一方、入力画像信号から特定周波数成分信号を抽出し、この特定周波数成分信号を位相制御し、位相制御された信号の相関値を算出して透かし情報を検出する技術も提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特開２００２−３２５２３３公報（請求項２、図７参照）特開２００２−２１８４０４公報（請求項１、図１参照）

不正利用の防止を目的として電子透かしを適用する場合、ディ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（ロバスト性）を持つ必要がある。透かし情報を埋め込んだディジタル画像に対して透かし情報を検出できなくする攻撃としては、画像の切り出し、スケーリング（拡大／縮小）等が考えられる。

このような攻撃を受けた画像が入力された場合、従来の技術では、まず、透かし情報の検出時に埋め込み時のステップＥ１で用いたＰＮ系列を推定する処理を行って、ＰＮ系列の同期を回復した後、ステップＤ１〜Ｄ３の処理を行って、埋め込まれた透かし情報を抽出する。しかしながら、画像信号だけからＰＮ系列の同期を回復するには、複数の候補で処理を試みて、うまく検出できたものを採用するという探索を行う必要がある。このために、演算量や回路規模が増加するという問題がある。また、攻撃を受けた画像では透かし情報が弱まっており、画像の切り出しやスケーリングが分かり、それに対応した検出を行っても透かし情報が検出できなくなるとい問題がある。

本発明は、画像の切り出し、スケーリング等の攻撃によって弱まった透かし情報を演算量や回路規模の増大を伴うことなく、より正確に検出できる電子透かし検出装置及びその方法を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、電子透かし埋め込み装置によって、埋め込み対象画像における特定周波数成分の位相が透かし情報に従って変換されて埋め込み済み画像信号が生成されている場合に、前記埋め込み済み画像信号の前記透かし情報を検出する電子透かし検出装置において、前記埋め込み済み画像信号から特定周波数成分を抽出する抽出手段と、前記抽出された抽出信号と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像をそれぞれ算出する第１直交変換手段と、前記算出された抽出信号の直交変換像と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像について、それぞれの前記直交変換像の振幅を圧縮する圧縮手段と、それぞれ振幅圧縮した前記直交変換像を合成する合成手段と、前記合成された合成信号に直交変換若しくは逆直交変換を行う第２直交変換手段と、前記第２直交変換手段により変換された合成信号に出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する推定手段と、を具備することを特徴とする電子透かし検出装置である。また、請求項２に係る発明は、電子透かし埋め込み装置によって、埋め込み対象画像における特定周波数成分の位相が透かし情報に従って変換されて埋め込み済み画像信号が生成されている場合に、前記埋め込み済み画像信号の前記透かし情報を検出する電子透かし検出装置において、前記埋め込み済み画像信号から特定周波数成分を抽出する抽出手段と、前記抽出された抽出信号と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像をそれぞれ算出する第１直交変換手段と、前記算出された抽出信号の直交変換像と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像を合成する合成手段と、前記合成した直交変換像の振幅を圧縮する圧縮手段と、前記合成された合成信号に直交変換若しくは逆直交変換を行う第２直交変換手段と、前記第２直交変換手段により変換された合成信号に出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する推定手段と、を具備することを特徴とする電子透かし検出装置である。

請求項３に係る発明は、電子透かし埋め込み装置によって、埋め込み対象画像における特定周波数成分の位相が透かし情報に従って変換されて埋め込み済み画像信号が生成されている場合に、前記埋め込み済み画像信号の前記透かし情報を検出する電子透かし検出装置において、前記埋め込み済み画像信号の直交変換像を算出する第１直交変換手段と、前記算出された直交変換像から特定周波数成分を抽出する抽出手段と、前記抽出された抽出信号と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像をそれぞれ算出する第１直交変換手段と、前記算出された抽出信号の直交変換像と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像とについて、それぞれの前記直交変換像の振幅を圧縮する圧縮手段と、それぞれ振幅圧縮された前記直交変換像を合成する合成手段と、前記合成された合成信号に直交変換若しくは逆直交変換を行う第２直交変換手段と、前記第２直交変換手段により変換された合成信号に出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する推定手段と、を具備することを特徴とする電子透かし検出装置。また、請求項４に係る発明は、電子透かし埋め込み装置によって、埋め込み対象画像における特定周波数成分の位相が透かし情報に従って変換されて埋め込み済み画像信号が生成されている場合に、前記埋め込み済み画像信号の前記透かし情報を検出する電子透かし検出装置において、前記埋め込み済み画像信号の直交変換像を算出する第１直交変換手段と、前記算出された直交変換像から特定周波数成分を抽出する抽出手段と、前記抽出された抽出信号と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像をそれぞれ算出する第１直交変換手段と、前記算出された抽出信号の直交変換像と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像を合成する合成手段と、前記合成した直交変換像の振幅を圧縮する圧縮手段と、前記合成された合成信号に直交変換若しくは逆直交変換を行う第２直交変換手段と、前記第２直交変換手段により変換された合成信号に出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する推定手段と、を具備することを特徴とする電子透かし検出装置である。

本発明によれば、画像の切り出し、スケーリング等の攻撃に対して、演算量や回路規模の増大を伴うことなく、透かし情報を正確に検出できる。

（電子透かし埋め込み装置の基本構成）
まず、電子透かし埋め込み装置について説明する。

図２７は、電子透かし埋め込み装置の基本構成を示すブロック図である。

電子透かし埋め込み装置には、透かし情報が埋め込みされるべき画像信号（以下、「埋め込み対象画像信号」という）１１０として、動画像または静止画のディジタル化された画像信号が入力される。この埋め込み対象画像信号１１０は輝度信号及び色差信号の両方を含んでいてもよいが、輝度信号のみであってもよい。埋め込み対象画像信号１１０は３分岐され、特定周波数成分抽出部１１１と特徴量抽出部１１５及び透かし情報重畳部１１６に入力される。

特定周波数成分抽出部１１１は、周波数領域のディジタルフィルタ、例えば所定のカットオフ周波数を有するハイパスフィルタ、あるいは所定の通過域中心周波数を有するバンドパスフィルタによって構成され、入力動画像信号１１０から特定の周波数成分、例えば比較的高い周波数成分を抽出する。以下では、特定周波数成分抽出部１１１からの出力信号を「特定周波数成分信号」という。

特定周波数成分抽出部１１１から出力される特定周波数成分信号は、位相変換器１１２及び振幅変換器１１３によって位相と振幅が変換される。本実施形態では位相変換器１１２が前段、振幅変換器１１３が後段にそれぞれ配置されているが、逆に振幅変換器１１３が前段、位相変換器１１２が後段にそれぞれ配置されていてもよい。入力画像信号１１０に埋め込みべきディジタル情報である透かし情報１１４は、位相変換器１１２及び振幅変換器１１３の少なくとも一方に与えられる。

位相変換器１１２は、特定周波数成分信号に対して予め定められた固有の位相変換量の位相変換を施すように構成される。具体的には、位相変換器１１２は単一または複数のディジタル位相シフタによって実現され、位相変換量は位相シフタの位相シフト量となる。図２８は位相変換器１１２による位相シフトの様子を示す図であり、この例では特定周波数成分信号が波形を保って単純に位相シフトされる。位相変換器１１２に透かし情報１１４が入力される場合には、位相変換器１１２の位相変換量（位相シフト量）が透かし情報１１４に従って制御される。

振幅変換器１１３は、入力される特定周波数成分信号に対して、予め定められた固有の振幅変換量の振幅変換を施すように構成される。振幅変換器１１３は具体的には単一または複数の排他的論理和回路やディジタル乗算器であり、振幅変換量は入力される特定周波数成分信号に乗じる係数となる。振幅変換器１１３に透かし情報１１４が入力される場合には、振幅変換器１１３の振幅変換量（係数）が透かし情報１１４に従って制御される。

さらに、特徴量抽出部１１５により埋め込み対象画像信号１１０の特徴量、例えば画像の複雑度を表すアクティビィティが抽出される。この特徴量の情報は振幅変換器１１３に入力される。振幅変換器１１３では、入力された特徴量に応じて特定周波数成分の振幅変換量（係数）が制御される。具体的には、特徴量がアクティビィティの場合、アクティビィティが大きいほど係数が大きく設定される。なお、特徴抽出部１１５は必須ではなく、省略してもよい。

位相変換器１１２及び振幅変換器１１３によって位相変換と振幅変換を受けた特定周波数成分信号は、ディジタル加算器からなる透かし情報重畳部１１６によって埋め込み信号として供給され、埋め込み対象画像信号１１０に重畳される。すなわち、特定周波数成分抽出部１１１によって抽出された特定周波数成分信号は、位相変換器１１２及び振幅変換器１１３によって電子透かし埋め込み装置に固有の位相変換及び振幅変換を受けると共に、位相変換量及び振幅変換量の一方または両方が透かし情報１１４によって制御されるため、透かし情報重畳部１１６においては透かし情報１１４が埋め込み対象画像信号１１０に埋め込まれることになる。

なお、特定周波数成分抽出部１１１によって抽出され、かつ位相変換器１１２及び振幅変換器１１３によって位相及び振幅が変換された特定周波数成分信号は、複数チャネル存在してもよく、その場合は複数チャネルの特定周波数成分信号が透かし情報重畳部１１６において埋め込み対象画像信号１１０に重畳される。

こうして透かし情報が埋め込まれた画像信号（以下、「埋め込み済み画像信号」という）１００は、例えばＤＶＤシステムのようなディジタル画像記録再生装置によって記録媒体に記録されたり、あるいはインターネット、放送衛星、通信衛星等の伝送媒体を介して伝送される。

以下、この埋め込み済み画像信号１００を検出する場合であって、特に、特定周波数成分信号の位相変換量（位相シフト量）が透かし情報１１４に従って制御されている埋め込み済み画像信号１００の電子透かし検出装置の各実施形態について図面を参照して順番に説明する。

（第１の実施形態）
図１、図８、図１５、図１６を用いて第１の実施形態に係る電子透かし検出装置について説明する。

（１）電子透かし検出装置の構成
図１に、本実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示す。

図１の電子透かし検出装置には、上記で説明した電子透かし埋め込み装置によって特定周波数成分信号の位相変換量（位相シフト量）が透かし情報１１４に従って制御されている埋め込み済み画像信号１００が記録媒体あるいは伝送媒体を介して入力される。なお、透かし情報として、ディジタル信号の”１”または”０”が埋め込まれているとする。

埋め込み済み画像信号１００は、抽出器１２により特定成分のみ抽出される。この抽出器は、上記した電子透かし埋め込み装置で用いられている特定周波数成分抽出器と同じ周波数領域のディジタルフィルタ、例えば所定のカットオフ周波数を有するＨＰＦ（ハイパスフィルタ）、あるいは所定の通過域中心周波数を有するＢＰＦ（バンドパスフィルタ）であり、入力動画像信号１００から特定の周波数成分、例えば比較的高い周波数成分の信号を抽出する。

抽出器１２によって抽出された信号は、第１直交変換器１１によりフーリエ変換などの直交変換処理をされる。

直交変換処理後の信号は合成器１３により複素合成される。ここでは抽出された信号の直交変換像と入力画像の直交変換像で複素合成を行う。

複素合成後の合成信号に対して第２直交変換器１４により直交変換（逆直交変換）を行う。ここでの直交変換は第１直交変換での変換と対になっている必要があり、第１直交変換でフーリエ変換を用いた場合には、第２直交変換はフーリエ変換または逆フーリエ変換を行う。

なお、複素合成後の信号に対して、振幅圧縮処理を施してから第２直交変換を行ってもよく、振幅圧縮の手法としては、振幅を１に固定、振幅の指数対数値を利用するといった方法が考えられる。

第２直交変換後の合成信号は推定器１５の入力に与えられる。この変換後の合成信号から透かし情報を推定器１５が推定する方法について図１５、図１６に基づいて説明する。なお、上記したように透かし情報として、ディジタル信号の”１”または”０”が埋め込まれているとする。

図１５に示すように、変換後の合成信号を位相シフトさせながら、元の位相シフトさせていない変換後の合成信号との相関を求める。この相互相関値と位相シフト量との関係が図１６である。

そして、図１６に示すように、相互相関値の変化を見た場合、ある位相シフト量の位置にピークが現れ、このピークの極性が透かし情報を表す。すなわち、埋め込み済み画像信号１００がスケーリング攻撃を受けていると、特定周波数成分信号の持つ位相シフト量が電子透かし埋め込み装置において特定周波数成分信号に与えられた位相シフト量と異なった値になる。ここで、抽出器は全ての周波数成分を抽出する場合も考えられる。

そこで、本実施形態においては推定器１５によって位相シフト量を連続的あるいは段階的に制御し、それに伴って出力される相互相関値のピークを探索し、探索されたピークの極性から透かし情報を推定して検出する相互相関値のピークは、透かし情報の値に応じて正・負のいずれかの値をとり、例えば図１６の例では正の場合は透かし情報は”１”、負の場合は透かし情報は”０”と判定される。このようにして、スケーリング攻撃を受けた画像に対しても透かし情報推定器１５により検出された透かし情報１０１が出力される。

このように本実施形態によると、埋め込み済み画像信号から特定周波数成分信号を抽出し、この特定周波数成分信号と埋め込み済み画像信号との位相限定相関を行って透かし情報を検出する。この場合、位相を変化させながら相関演算を行うことで、相関値のピークが探索できるので、スケーリング攻撃を受けた埋め込み済み画像信号からも容易に透かし情報の検出が可能となる。

（２）位相限定相関手法
上記相関手法は「位相限定相関手法」と呼ばれており、図２０を用いて手法を説明する。位相限定相関：ＰＯＣ（Phase Only Correlation）は、元になる登録画像５０と照合すべき入力画像１０１の相関（類似性）を算出する手法である。

第１に、ディジタル信号化された登録画像５０をフーリエ変換で数学的にそれぞれ処理することで、振幅５２（濃淡データ）と位相５３（像の輪郭データ）に分解する。また、ディジタル信号化された入力画像１０１をフーリエ変換で数学的にそれぞれ処理することで、振幅５２（濃淡データ）と位相５３（像の輪郭データ）に分解する。

第２に、分解した登録画像５０の位相５３を振幅圧縮する。これは、入力画像１０１の位相５３と照合するため、すなわち、この２つの情報のうち形状情報が含まれない振幅情報は使わずに、位相情報のみを用いて相関を画像処理するアルゴリズムのためである。振幅圧縮の手法としては、例えば、振幅を１に固定する。同様に、分解した入力画像１０１の位相５３も振幅圧縮する。

第３に、登録画像５０と入力画像１０１の２つの位相情報から合成画像５４を作成して、合成画像に対して逆フーリエ変換を行うことで相関画像５５を得る。

ＰＯＣは、振幅情報を用いた従来の２次元相関法や特徴抽出法とは全く異なり、外乱に強く、大きな誤りが無いという特徴を持っている。

（３）直交変換における演算量
ここで、本実施形態の直交変換にＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を用いた場合の、直交変換における演算量について説明する。入力画像がＮ行Ｍ列の場合を想定するものとする。

２次元ＦＦＴの演算量は以下の通りである。

また、本実施形態では３つの直交変換（２つの画像の第１直交変換・第２直交変換）を用いるために、以下の演算量が必要となる。

（４）不正コピー防止方法の手順
次に、図８に示すフローチャートを用いて本実施形態に係る不正コピー防止方法の手順について説明する。

埋め込み済み画像信号は、抽出ステップＳ３２により特定成分のみ抽出される。この抽出ステップは上述した対となる電子透かし埋め込み装置で用いられている特定周波数成分抽出器と同じ周波数領域のディジタルフィルタである。

抽出ステップＳ３１によって抽出された信号は、第１直交変換ステップＳ３２によりフーリエ変換などの直交変換処理をされる。

直交変換処理後の信号は合成ステップＳ３３により複素合成される。ここでは抽出された信号同士で複素合成を行う。

複素合成後の信号に対して第２直交変換ステップＳ３４により直交変換（逆直交変換）を行う。ここでの直交変換は第１直交変換での変換と対になっている必要があり、第１直交変換でフーリエ変換を用いた場合には、第２直交変換はフーリエ変換または逆フーリエ変換を行う。なお、複素合成後の信号に対して、振幅圧縮処理を施してから第２直交変換を行ってもよい。

第２直交変換後のデータは推定ステップＳ３５の入力に与えられる。透かし情報の推定ステップＳ３５は、図１５、図１６に示されるように相互相関値のピークを位相シフトしながら探索することによって透かし情報を推定して検出する。相関値の変化を見た場合、ある位相シフト量の位置にピークが現れ、このピークの極性が透かし情報を表す。

（第２の実施形態）
次に、図２、図９、図１２を用いて本発明の第２の実施形態に係る電子透かし検出装置について説明する。

（１）電子透かし検出装置の構成
図２に、本実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示す。

図２の電子透かし検出装置には、図１の電子透かし検出装置と同様に、上記の電子透かし埋め込み装置によって特定周波数成分信号の位相変換量（位相シフト量）が透かし情報１１４に従って制御されている埋め込み済み画像信号１００が記録媒体あるいは伝送媒体を介して入力される。

埋め込み済み画像信号１００は第１直交変換器１１によりフーリエ変換などの直交変換処理をされる。

直交変換処理後の信号は抽出器１２により特定成分のみ抽出される。この抽出器は上述した対となる電子透かし埋め込み装置で用いられている特定周波数成分抽出器と同じ周波数領域のディジタルフィルタ、例えば所定のカットオフ周波数を有するＨＰＦ（ハイパスフィルタ）、あるいは所定の通過域中心周波数を有するＢＰＦ（バンドパスフィルタ）であり、入力動画像信号１００から特定の周波数成分、例えば比較的高い周波数成分の信号を抽出する。

抽出器１２によって抽出された信号は、合成器１３により複素合成される。ここでは抽出された信号の直交変換像と入力画像の直交変換像で複素合成を行う。

複素合成後の信号に対して第２直交変換器１４により直交変換（逆直交変換）を行う。ここでの直交変換は第１直交変換での変換と対になっている必要があり、第１直交変換でフーリエ変換を用いた場合には、第２直交変換はフーリエ変換または逆フーリエ変換を行う。

第２直交変換後のデータは推定器１５の入力に与えられる。透かし情報の推定器１５は、相互相関値のピークを位相シフトしながら探索することによって透かし情報を推定して検出する。相関値の変化を見た場合、ある位相シフト量の位置にピークが現れ、このピークの極性が透かし情報を表す。このようにして、スケーリング攻撃を受けた画像に対しても透かし情報推定器１５により検出された透かし情報１０１が出力される。ここで、抽出器は全ての周波数成分を抽出する場合も考えられる。

このように本実施形態によると、埋め込み済み画像信号に直交変換を施してから特定周波数成分信号を抽出し、この特定周波数成分信号と埋め込み済み画像信号の直交変換像との位相限定相関を行って透かし情報を検出する。抽出処理、緒高変換処理は線形処理なので順序の入れ替えを行っても処理結果は変更されず、演算量の少ない処理順序を用いることで、演算量を減らすことが可能となる。

（２）不正コピー防止方法の手順
次に、図９に示すフローチャートを用いて本実施形態に係る不正コピー防止方法の手順について説明する。

埋め込み済み画像信号は第１直交変換ステップＳ３１によりフーリエ変換などの直交変換処理をされる。

直交変換処理後の信号は抽出ステップＳ３２により特定成分のみ抽出される。この抽出ステップは上述した対となる電子透かし埋め込み装置で用いられている特定周波数成分抽出器と同じ周波数領域のディジタルフィルタである。

抽出ステップＳ３２によって抽出された信号は、合成ステップＳ３３により複素合成される。ここでは直交変換された信号同士で複素合成を行う。

第２直交変換後のデータは推定ステップＳ３５の入力に与えられる。透かし情報の推定ステップＳ３５は、相互相関値のピークを位相シフトしながら探索することによって透かし情報を推定して検出する。相関値の変化を見た場合、ある位相シフト量の位置にピークが現れ、このピークの極性が透かし情報を表す。図１２に示すように、入力画像信号を分割ステップＳ３０で処理することで、少なくとも２つに分割した画像信号を後段（ここでは第１直交変換ステップＳ３１）の入力とすることも考えられる。

（第３の実施形態）
次に、図３、図１０、図２４〜２６を用いて本発明の第３の実施形態に係る電子透かし検出装置について説明する。

（１）電子透かし検出装置の構成
図３に、本実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示す。

図３の電子透かし検出装置には、図１の電子透かし検出装置と同様に、電子透かし埋め込み装置によって特定周波数成分信号の位相変換量（位相シフト量）が透かし情報１１４に従って制御されている埋め込み済み画像信号１００が記録媒体あるいは伝送媒体を介して入力される。

埋め込み済み画像信号１００は抽出器１２により特定成分のみ抽出される。この抽出器は上述した対となる電子透かし埋め込み装置で用いられている特定周波数成分抽出器と同じ周波数領域のディジタルフィルタである。

第２直交変換後のデータは第２累積器１８の入力に与えられる。第２累積器１８は、ある特定の累積期間にわたって入力信号を累積して第２の累積信号を出力する。累積期間は、例えば１５秒、３０秒、１分のように選ばれる。第２累積器１８は累積期間にわたり累積して第２の累積信号を出力すると、リセットされる。

第２の累積信号は推定器１５の入力に与えられる。透かし情報の推定器１５は、相互相関値のピークを位相シフトしながら探索することによって透かし情報を推定して検出する。相関値の変化を見た場合、ある位相シフト量の位置にピークが現れ、このピークの極性が透かし情報を表す。このようにして、スケーリング攻撃を受けた画像に対しても透かし情報推定器１５により検出された透かし情報１０１が出力される。ここで、抽出器は全ての周波数成分を抽出する場合も考えられる。

このように本実施形態によると、相関信号を累積することにより入力画像にロバストな相関結果が算出されると考えられ、累積期間を長期間化することで入力画像にロバストで高い検出率を実現することが可能となる。

（２）第２累積器の累積パターン
第２累積器の累積パターンとしては、例えば図２４に記載したように全てのフィールド（もしくはフレーム）で加算する場合、図２５、図２６に記載したようにフィールド毎（もしくはフレーム毎）に加減算を織り交ぜることで周期的に加減算を行う場合などが考えられる。この累積パターンは電子透かし信号の埋め込み側の埋め込みパターンと関連して、入力信号に対する透かし信号の相関が大きくなるように決定される。

（３）不正コピー防止方法の手順
次に、図１０に示すフローチャートを用いて本実施形態に係る不正コピー防止方法の手順について説明する。

直交変換処理後の信号は抽出ステップＳ３２により特定成分のみ抽出される。この抽出ステップ３２は上述した対となる電子透かし埋め込み装置で用いられている特定周波数成分抽出器と同じ周波数領域のディジタルフィルタである。

第２直交変換後のデータは第２累積ステップＳ３８の入力に与えられる。第２累積ステップＳ３８は、第１累積ステップＳ３７の累積期間である特定の累積期間にわたって、入力信号を累積して第２の累積信号を出力する。第２累積ステップＳ３８は累積期間にわたり累積して第２の累積信号を出力すると、リセットされる。

第２の累積信号は推定ステップＳ３５の入力に与えられる。透かし情報の推定ステップＳ３５は、相互相関値のピークを位相シフトしながら探索することによって透かし情報を推定して検出する。相関値の変化を見た場合、ある位相シフト量の位置にピークが現れ、このピークの極性が透かし情報を表す。

（第４の実施形態）
次に、図４、図１１を用いて本発明の第４の実施形態に係る電子透かし検出装置について説明する。

（１）電子透かし検出装置の構成
図４に、本実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示す。

図４の電子透かし検出装置には、図１の電子透かし検出装置と同様に、電子透かし埋め込み装置によって特定周波数成分信号の位相変換量（位相シフト量）が透かし情報１１４に従って制御されている埋め込み済み画像信号１００が記録媒体あるいは伝送媒体を介して入力される。

複素合成後の信号に対して第２直交変換器１４により直交変換（逆直交変換）を行う。ここでの直交変換は第１直交変換での変換と対になっている必要があり、第１直交変換でフーリエ変換を用いた場合には、第２直交変換はフーリエ変換または逆フーリエ変換を行う。なお、複素合成後の信号に対して、振幅圧縮処理を施してから第２直交変換を行ってもよく、振幅圧縮の手法としては、振幅を１に固定、振幅の指数対数値を利用するといった方法が考えられる。

第２直交変換後のデータは正規化器１９に入力される。正規化器１９により正規化された信号は第２累積器１８の入力に与えられる。

第２累積器１８はある特定の累積期間にわたって、入力信号を累積して第２の累積信号を出力する。累積期間は、例えば１５秒、３０秒、１分のように選ばれる。第２累積器１８は累積期間にわたり累積して第２の累積信号を出力すると、リセットされる。

このように本実施形態によると、相関信号を正規化してから累積することにより、入力画像にロバストな相関結果が算出されると考えられ、累積期間を長期間化することで入力画像にロバストで高い検出率を実現することが可能となる。

（２）不正コピー防止方法の手順
次に、図１１に示すフローチャートを用いて本実施形態に係る不正コピー防止方法の手順について説明する。

埋め込み済み画像信号は抽出ステップＳ３２により特定成分のみ抽出される。この抽出ステップは上述した対となる電子透かし埋め込み装置で用いられている特定周波数成分抽出器と同じ周波数領域のディジタルフィルタである。

抽出ステップＳ３２によって抽出された信号は、第１直交変換ステップＳ３１によりフーリエ変換などの直交変換処理をされる。

抽出ステップＳ３２によって抽出された信号は、合成ステップＳ３３により複素合成される。ここでは抽出された信号同士で複素合成を行う。

第２直交変換後のデータは正規化ステップＳ３９に入力される。

正規化ステップＳ３９により正規化された信号は第２累積ステップＳ３８の入力に与えられる。第２累積ステップＳ３８は、第１累積ステップＳ３７の累積期間である第１の期間より長い第２の期間にわたって、入力信号を累積して第２の累積信号を出力する。第２累積ステップＳ３８は第２の期間にわたり累積して第２の累積信号を出力すると、リセットされる。第２の累積信号は推定ステップＳ３５の入力に与えられる。透かし情報の推定ステップＳ３５は、相互相関値のピークを位相シフトしながら探索することによって透かし情報を推定して検出する。相関値の変化を見た場合、ある位相シフト量の位置にピークが現れ、このピークの極性が透かし情報を表す。

（第５の実施形態）
次に、図５、図１２、図２３〜２６を用いて本発明の第５の実施形態に係る電子透かし検出装置について説明する。

（１）電子透かし検出装置の構成
図５に、本実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示す。

図５の電子透かし検出装置には、図１の電子透かし検出装置と同様に、電子透かし埋め込み装置によって特定周波数成分信号の位相変換量（位相シフト量）が透かし情報１１４に従って制御されている埋め込み済み画像信号１００が記録媒体あるいは伝送媒体を介して入力される。

埋め込み済み画像信号１００は、第１累積器１７に入力される。第１累積器１７は、例えば数ライン、１フィールド、数フィールド、１フレーム、数フレームなどの画像の特性が大きく変化しない短い期間にわたって入力信号を累積して第１の累積信号を出力する。第１累積器１７は累積期間にわたり累積して第１の累積信号を出力すると、リセットされる。

第１累積器１７で累積された信号は抽出器１２により特定成分のみ抽出される。この抽出器は上述した対となる電子透かし埋め込み装置で用いられている特定周波数成分抽出器と同じ周波数領域のディジタルフィルタである。

このように本実施形態によると、入力画像を累積することにより、例えば入力画像と埋め込み信号（透かし信号）を分離することが出来るように、埋め込み側・検出側を調整することで、入力画像にロバストな相関結果が算出されると考えられ、入力画像にロバストで高い検出率を実現することが可能となる。

（２）入力画像の累積手法
ここで、図２３を用いて入力画像の累積手法の例を説明する。

入力画像は埋込有画像６０、埋込無画像６１で構成されているものとすると、入力画像の累積時に埋込有画像６０と埋込無画像６１の差分をとることにより、埋め込み信号だけからなる埋込画像６２が算出される。この埋込画像６２を入力として本手法を用いることにより、入力画像にロバストな相関結果が算出されると考えられ、入力画像にロバストで高い検出率を実現することが可能となる。

（３）第１累積器の累積パターン
第１累積器の累積パターンとしては、例えば図２４に記載したように全てのフィールド（もしくはフレーム）で加算する場合、図２５、図２６に記載したようにフィールド毎（もしくはフレーム毎）に加減算を織り交ぜることで周期的に加減算を行う場合などが考えられる。この累積パターンは電子透かし信号の埋め込み側の埋め込みパターンと関連して、入力信号に対する透かし信号の相関が大きくなるように決定される。

（４）不正コピー防止方法の手順
次に、図１２に示すフローチャートを用いて本実施形態に係る不正コピー防止方法の手順について説明する。

第２直交変換後のデータは推定ステップＳ３５の入力に与えられる。透かし情報の推定ステップＳ３５は、相互相関値のピークを位相シフトしながら探索することによって透かし情報を推定して検出する。相関値の変化を見た場合、ある位相シフト量の位置にピークが現れ、このピークの極性が透かし情報を表す。

（第６の実施形態）
次に、図６、図１３、図２１を用いて本発明の第６の実施形態に係る電子透かし検出装置について説明する。

（１）電子透かし検出装置の構成
図６に、本実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示す。

図６の電子透かし検出装置には、図１の電子透かし検出装置と同様に、電子透かし埋め込み装置によって特定周波数成分信号の位相変換量（位相シフト量）が透かし情報１１４に従って制御されている埋め込み済み画像信号１００が記録媒体あるいは伝送媒体を介して入力される。

埋め込み済み画像信号１００は、分割器１９に入力される。分割器１９では入力画像を少なくとも２つ以上の画像に分割して、分割された画像は抽出器１２により特定成分のみ抽出される。この抽出器は上述した対となる電子透かし埋め込み装置で用いられている特定周波数成分抽出器と同じ周波数領域のディジタルフィルタである。

第２直交変換後のデータは推定器１５の入力に与えられる。透かし情報の推定器１５は、相互相関値のピークを位相シフトしながら探索することによって透かし情報を推定して検出する。相関値の変化を見た場合、ある位相シフト量の位置にピークが現れ、このピークの極性が透かし情報を表す。

このようにして、スケーリング攻撃を受けた画像に対しても透かし情報推定器１５により検出された透かし情報１０１が出力される。ここで、抽出器は全ての周波数成分を抽出する場合も考えられる。

このように本実施形態によると、入力画像を分割することにより、２次元直交変換など処理量を削減できると考えられるので、位相限定相関の演算量を削減することが可能となる。行毎に分割する場合には、分割数は最大で画像の行数分まで考えられ、１行毎に分割して１次元の処理（１次元位相限定相関）を行数分累積する場合なども考えられる。

同様にして、列毎に分割するなどの方法も考えられ、列毎に分割する場合には、分割数は最大で画像の列数分まで考えられ、１列毎に分割して１次元の処理（１次元位相限定相関）を列数分累積する場合なども考えられる。

（２）位相限定相関手法の流れ
入力画像を分割した際の位相限定相関手法の流れについて図２１を用いて説明する。

ここでは画像を２つに分割した場合を考えると、まず、入力画像１０１は２つの分割画像５６に分割される。そして、それぞれの分割画像５６に対して位相限定相関処理を行う。元になる登録画像５０と照合すべき入力画像５６の相関（類似性）を算出するために、ディジタル信号化された画像をフーリエ変換で数学的に処理することで、振幅５２（濃淡データ）と位相５３（像の輪郭データ）に分解する。

振幅圧縮の手法としては、振幅を１に固定するとすると、この２つの情報のうち形状情報が含まれない振幅情報は使わずに、位相情報のみを用いて相関を画像処理する（２つの位相情報から合成画像５４を作成して、合成画像に対して逆フーリエ変換を行うことで相関画像５５を得る）。得られた２つの相関画像５５を累積することで入力画像１０１に対する相関画像を算出している。

（３）直交変換における演算量
ここで、本実施形態の直交変換にＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を用いた場合の、直交変換における演算量について説明する。入力画像がＮ行Ｍ列の場合を想定するものとするものであり、１画面を分割（Ｎ行をＱ個、Ｐ行に分割）した場合の演算量は、以下の通りである。

この式において、１画面をＮ個に分割して、１次元の処理を行数分行ったとすると（Ｑ＝１２８、Ｐ=１（Ｎ＝１２８）、Ｍ＝５１２）、演算量は以下のようになる。

また、１画面を分割しない場合は（Ｑ＝１、Ｐ=１２８（Ｎ＝１２８）、Ｍ＝５１２）、演算量は以下のようになる。

このように、分割数を多くすることで演算量を削減することが可能となる。

（４）不正コピー防止方法の手順
次に、図１３に示すフローチャートを用いて本実施形態に係る不正コピー防止方法の手順について説明する。

埋め込み済み画像信号は分割ステップＳ３０により少なくとも２つの画像に分割される。

分割ステップＳ３０では少なくとも２つ以上の画像に分割して、分割された画像信号は抽出ステップＳ３２により特定成分のみ抽出される。この抽出ステップは上述した対となる電子透かし埋め込み装置で用いられている特定周波数成分抽出器と同じ周波数領域のディジタルフィルタである。

（第７の実施形態）
次に、図７、図１４を用いて本発明の第７の実施形態に係る電子透かし検出装置について説明する。

（１）電子透かし検出装置の構成
図７に、本実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示す。

図７の電子透かし検出装置には、図１の電子透かし検出装置と同様に、電子透かし埋め込み装置によって特定周波数成分信号の位相変換量（位相シフト量）が透かし情報１１４に従って制御されている埋め込み済み画像信号１００が記録媒体あるいは伝送媒体を介して入力される。

埋め込み済み画像信号１００は分割器１９に入力される。分割器１９では入力画像を少なくとも２つ以上の画像に分割して、分割された画像は第１累積器１７に入力される。

第１累積器１７は、例えば数ライン、１フィールド、数フィールド、１フレーム、数フレームなどの画像の特性が大きく変化しない短い特定の期間にわたって入力信号を累積して第１の累積信号を出力する。第１累積器１７は累積期間にわたり累積して第１の累積信号を出力すると、リセットされる。

直交変換処理後の信号は合成器１３により複素合成される。ここでは抽出された信号の直交変換像と入力画像の直交変換像で複素合成を行う。複素合成後の信号に対して第２直交変換器１４により直交変換（逆直交変換）を行う。ここでの直交変換は第１直交変換での変換と対になっている必要があり、第１直交変換でフーリエ変換を用いた場合には、第２直交変換はフーリエ変換または逆フーリエ変換を行う。なお、複素合成後の信号に対して、振幅圧縮処理を施してから第２直交変換を行ってもよく、振幅圧縮の手法としては、振幅を１に固定、振幅の指数対数値を利用するといった方法が考えられる。

第２直交変換後のデータは推定器１５の入力に与えられる。透かし情報の推定器１５は、相互相関値のピークを位相シフトしながら探索することによって透かし情報を推定して検出する。相関値の変化を見た場合、ある位相シフト量の位置にピークが現れ、このピークの極性が透かし情報を表す。このようにして、スケーリング攻撃を受けた画像に対しても透かし情報推定器１５により検出された透かし情報１０１が出力される。

ここで、抽出器は全ての周波数成分を抽出する場合もあり、また、直交変換・合成処理は２次元画像に対して２次元の処理（２次元フーリエ変換など）を行う場合、２次元画像を１行毎に分割して１次元の処理（１次元フーリエ変換）を行数分累積する場合なども考えられる。

このように本実施形態によると、入力画像を分割することにより、位相限定相関の演算量を削減できると考えられ、また、入力画像と埋め込み信号（透かし信号）を分離するように埋め込み側・検出側を調整して累積することで、入力画像にロバストな相関結果が算出されると考えられ、入力画像にロバストで高い検出率を実現することが可能となる。

次に、図１４に示すフローチャートを用いて本実施形態に係る不正コピー防止方法の手順について説明する。

埋め込み済み画像信号は分割ステップＳ３０により少なくとも２つの画像に分割される。分割ステップＳ３０では少なくとも２つ以上の画像に分割して、分割された画像信号は第１累積ステップＳ３７に入力される。

第１累積ステップＳ３７は、例えば数ライン、１フィールド、数フィールド、１フレーム、数フレームなどの画像の特性が大きく変化しない短い特定の期間にわたって入力信号を累積して第１の累積信号を出力する。第１累積ステップＳ３７は特定期間にわたり累積して第１の累積信号を出力すると、リセットされる。

第１累積ステップＳ３７で累積された信号は、抽出ステップＳ３２により特定成分のみ抽出される。この抽出ステップは上述した対となる電子透かし埋め込み装置で用いられている特定周波数成分抽出器と同じ周波数領域のディジタルフィルタである。

（透かし情報推定器の具体例１）
次に、電子透かし検出装置における透かし信号推定器１５の具体例について図１７、図１８を用いて説明する。

図１７に示すように、推定器１５は、この例では閾値設定器３１、透かし検出器３２及び透かし判定器３３を有する。

閾値設定器３１は、前段の第２累積器１８から累積期間の情報を取得し、累積期間に応じて図１８に示すように透かし情報の検出判定の閾値を変化させて透かし判定器３３に与える。一方、透かし検出器３２は前段の第２累積器１８からの累積信号を入力して透かし情報の検出を行い、透かし情報とレベル（累積信号のピーク振幅の絶対値）を透かし判定器３３に出力する。

透かし判定器３３は、閾値設定器３１から与えられる閾値と透かし検出器３２から与えられるレベルの比較を行う。すなわち、透かし判定器３３はレベルが閾値以上であれば透かし情報が検出されたと判断し、透かし検出器３２から入力される透かし情報を出力する。一方、レベルが閾値未満であれば透かし判定器３３は透かし情報が埋め込まれていないと判断し、「透かし無し」という情報を出力する。閾値は、基本的には累積期間が長くなるほど閾値が低くなるように設定されるが、逆でもよい。透かし判定器３３の判定は、予め定められた間隔（例えば１５秒、３０秒、１分など）毎に、その期間に応じた閾値で行ってもよいし、累積しながらその都度連続的に変化する閾値で行ってもよい。

このように本実施形態では、累積期間を長くしたときに透かし情報の検出のための判定閾値を下げることで、透かし情報を検出できる確率が高くなるので、透かし情報検出に要する演算量や回路規模を増やすことなく、検出性能を向上させることが可能となる。

（透かし情報推定器の具体例２）
次に、電子透かし検出装置における透かし信号推定器１５の他の具体例について図１９を用いて説明する。

図１９に示すように、推定器１５は、透かし検出方法の異なる少なくとも二つの透かし検出器４１Ａ，４１Ｂと、透かし判定器４２を有する。透かし検出器４１Ａ，４１Ｂは、それぞれが独立に透かし情報の検出を行う。透かし判定器４２は、透かし検出器４１Ａ，４１Ｂのそれぞれの検出結果が一致しているかの判定を行う。

透かし検出器４１Ａは、第２累積器１８により累積した信号を入力し、第１の検出方法を用いて透かし情報の検出を行って透かし判定器４２に出力する。透かし検出器４１Ｂも同様に、第２の検出方法を用いて透かし情報を検出して透かし判定器４２に出力する。透かし判定器４２は、二つの透かし検出器４１Ａ，４１Ｂからの透かし情報が一致しているかの比較を行い、一致していれば電子透かしが検出されたと判断し、透かし情報をそのまま出力する。一方、一致していなければ電子透かしが埋め込まれていないと判断し、「透かし無し」という情報を出力する。

例えば、透かし検出器４１Ａにより第１の検出方法で”Ａ”が検出され、透かし検出器４１Ｂにより第２の検出方法でも”Ａ”が検出された場合、二つの検出結果が一致しているので最終的に”Ａ”という透かし情報が検出される。一方、第１の検出方法で”Ｂ”が検出され、第２の検出方法では”C”が検出された場合、二つの検出結果が異なるので最終的な透かし情報の推定ができず、電子透かしが埋め込まれていないと判断する。検出方法が３つ以上の場合にも、本実施形態と同様の考えを適用できる。

このように本実施形態では、複数の検出方法での透かし情報の検出結果を比較することで、透かしの情報の正確な検出ができ、誤検出の確率を下げることが可能となる。

（入力画像の間引きの具体例）
次に、電子透かし検出装置における入力画像の間引きの具体例について図２２を用いて説明する。

この例の入力画像１０１は、最初の処理において、１列毎に（図２２斜線部）間引きした間引画像５７を後段の新たな入力画像とする場合の例である。このように画像を間引きすることにより、算出される相関係数の精度は低下すると考えられるが、電子透かしの検出には十分であり、効果的に演算量が削減できる。この例では１列毎に間引いた例であるが、１行毎に間引く場合、数列毎に間引く場合、数行毎に間引く場合など様々な間引き方法が考えられる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明は、ディジタルＶＴＲ、または、ＤＶＤのようなディジタル画像データを記録及び再生する装置に好適である。

本発明の第１の実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示すブロック図である。第２の実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示すブロック図である。第３の実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示すブロック図である。第４の実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示すブロック図である。第５の実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示すブロック図である。第６の実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示すブロック図である。第７の実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示すブロック図である。第１の実施形態に係る電子透かし検出方法の手順を示すフローチャートである。第２の実施形態に係る電子透かし検出方法の手順を示すフローチャートである。第３の実施形態に係る電子透かし検出方法の手順を示すフローチャートである。第４の実施形態に係る電子透かし検出方法の手順を示すフローチャートである。第５の実施形態に係る電子透かし検出方法の手順を示すフローチャートである。第６の実施形態に係る電子透かし検出方法の手順を示すフローチャートである。第７の実施形態に係る電子透かし検出方法の手順を示すフローチャートである。特定周波数成分信号の位相シフトについて説明する図である。電子透かし検出装置における相関値のピーク探索と透かし情報検出例を示す図である。電子透かし検出装置に含まれる透かし推定器の第１の具体例を示すブロック図である。電子透かし検出装置に含まれる透かし推定器の第２の具体例を示すブロック図である。電子透かし検出装置に含まれる透かし推定器の第３の具体例を示すブロック図である。位相限定相関手法の概念を説明するための図である。入力画像の分割の概念を説明するための図である。入力画像の間引きの概念を説明するための図である。入力画像の累積の概念を説明するための図である。第２累積器の累積パターンの第１の例の図である。第２累積器の累積パターンの第２の例の図である。第２累積器の累積パターンの第３の例の図である。電子透かし埋め込み装置の基本構成を示すブロック図である。位相変換器による特定周波数成分信号の位相シフトについての説明図である。

符号の説明

１０分割器
１１第１直交変換器
１２抽出器
１３合成器
１４第２直交変換器
１５推定器
１００透かし信号埋め込み済み画像信号
１０１透かし信号

Claims

電子透かし埋め込み装置によって、埋め込み対象画像における特定周波数成分の位相が透かし情報に従って変換されて埋め込み済み画像信号が生成されている場合に、前記埋め込み済み画像信号の前記透かし情報を検出する電子透かし検出装置において、
前記埋め込み済み画像信号から特定周波数成分を抽出する抽出手段と、
前記抽出された抽出信号と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像をそれぞれ算出する第１直交変換手段と、
前記算出された抽出信号の直交変換像と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像について、それぞれの前記直交変換像の振幅を圧縮する圧縮手段と、
それぞれ振幅圧縮した前記直交変換像を合成する合成手段と、
前記合成された合成信号に直交変換若しくは逆直交変換を行う第２直交変換手段と、
前記第２直交変換手段により変換された合成信号に出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する推定手段と、
を具備する
ことを特徴とする電子透かし検出装置。
電子透かし埋め込み装置によって、埋め込み対象画像における特定周波数成分の位相が透かし情報に従って変換されて埋め込み済み画像信号が生成されている場合に、前記埋め込み済み画像信号の前記透かし情報を検出する電子透かし検出装置において、
前記埋め込み済み画像信号から特定周波数成分を抽出する抽出手段と、
前記抽出された抽出信号と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像をそれぞれ算出する第１直交変換手段と、
前記算出された抽出信号の直交変換像と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像を合成する合成手段と、
前記合成した直交変換像の振幅を圧縮する圧縮手段と、
前記合成された合成信号に直交変換若しくは逆直交変換を行う第２直交変換手段と、
前記第２直交変換手段により変換された合成信号に出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する推定手段と、
を具備する
ことを特徴とする電子透かし検出装置。
電子透かし埋め込み装置によって、埋め込み対象画像における特定周波数成分の位相が透かし情報に従って変換されて埋め込み済み画像信号が生成されている場合に、前記埋め込み済み画像信号の前記透かし情報を検出する電子透かし検出装置において、
前記埋め込み済み画像信号の直交変換像を算出する第１直交変換手段と、
前記算出された直交変換像から特定周波数成分を抽出する抽出手段と、
前記抽出された抽出信号と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像をそれぞれ算出する第１直交変換手段と、
前記算出された抽出信号の直交変換像と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像とについて、それぞれの前記直交変換像の振幅を圧縮する圧縮手段と、
それぞれ振幅圧縮された前記直交変換像を合成する合成手段と、
前記合成された合成信号に直交変換若しくは逆直交変換を行う第２直交変換手段と、
前記第２直交変換手段により変換された合成信号に出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する推定手段と、
を具備する
ことを特徴とする電子透かし検出装置。
電子透かし埋め込み装置によって、埋め込み対象画像における特定周波数成分の位相が透かし情報に従って変換されて埋め込み済み画像信号が生成されている場合に、前記埋め込み済み画像信号の前記透かし情報を検出する電子透かし検出装置において、
前記埋め込み済み画像信号の直交変換像を算出する第１直交変換手段と、
前記算出された直交変換像から特定周波数成分を抽出する抽出手段と、
前記抽出された抽出信号と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像をそれぞれ算出する第１直交変換手段と、
前記算出された抽出信号の直交変換像と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像を合成する合成手段と、
前記合成した直交変換像の振幅を圧縮する圧縮手段と、
前記合成された合成信号に直交変換若しくは逆直交変換を行う第２直交変換手段と、
前記第２直交変換手段により変換された合成信号に出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する推定手段と、
を具備する
ことを特徴とする電子透かし検出装置。
前記埋め込み済み画像信号を累積して第１の累積信号を生成する第１累積手段を具備し、
この第１の累積信号を前記抽出手段または前記第１直交変換手段に出力する
ことを特徴とする請求項１から４の少なくとも一項に記載の電子透かし検出装置。
前記第２直交変換手段の後段に配置され、前記第２直交変換信号を累積して第２の累積信号を生成する第２累積手段をさらに具備し、
前記推定手段は、前記第２累積手段から出力された第２の累積信号に出現するピークから前記透かし情報を推定する
ことを特徴とする請求項１から４の少なくとも一項に記載の電子透かし検出装置。
前記第２直交変換手段の後段に配置され、前記第２直交変換信号を振幅で正規化して正規化相関信号を生成する正規化手段と、
前記正規化手段から出力された正規化相関信号を累積して第２の累積信号を生成する第２累積手段とをさらに具備し、
前記推定手段は、前記第２の累積信号に出現するピークから前記透かし情報を推定する
ことを特徴とする請求項１から４の少なくとも一項に記載の電子透かし検出装置。
前記埋め込み済み画像信号を少なくとも２つの画像信号に分割する分割手段を具備し、
この分割した画像信号を前記抽出手段または前記第１直交変換手段にそれぞれ出力する
ことを特徴とする請求項１から４の少なくとも一項に記載の電子透かし検出装置。
前記埋め込み済み画像信号を少なくとも２つの画像に分割する分割手段と、
前記分割された画像信号をそれぞれ累積して累積信号をそれぞれ生成する第１累積手段を具備し、
前記分割画像のそれぞれの第１の累積信号を前記抽出手段または前記第１直交変換手段に出力する
ことを特徴とする請求項１から４の少なくとも一項に記載の電子透かし検出装置。
前記推定手段は、前記第２累積手段による第２の累積信号の累積期間に応じて変更される閾値によりレベル判定して前記透かし情報を推定する
ことを特徴とする請求項６または７記載の電子透かし検出装置。
前記推定手段は、少なくとも２つの推定方法により前記透かし情報の推定を行い、
前記少なくとも２つの検出方法による検出結果の一致または不一致を調べ、一致していれば前記透かし情報が有りと判定し、不一致であれば前記透かし情報無しと判定する
ことを特徴とする請求項１から９の少なくとも一項に記載の電子透かし検出装置。
前記推定手段は、前記ピークの極性を判定することによって前記透かし情報を推定する
ことを特徴とする請求項１から９の少なくとも一項に記載の電子透かし検出装置。
前記埋め込み済み画像信号の画素を間引いた信号を新たな埋め込み済み画像信号とする間引き手段を具備し、
この間引いた埋め込み済み画像信号を前記抽出手段または前記第１直交変換手段に出力する
ことを特徴とする請求項１から４の少なくとも一項に記載の電子透かし検出装置。
前記第１直交変換手段または前記第２直交変換手段における直交変換は、フーリエ変換である
ことを特徴とする請求項１から４の少なくとも一項に記載の電子透かし検出装置。
電子透かし埋め込み装置によって、埋め込み対象画像における特定周波数成分の位相が透かし情報に従って変換されて埋め込み済み画像信号が生成されている場合に、前記埋め込み済み画像信号の前記透かし情報を検出する電子透かし検出方法において、
前記埋め込み済み画像信号から特定周波数成分を抽出する抽出ステップと、
前記抽出された抽出信号と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像をそれぞれ算出する第１直交変換ステップと、
前記算出された抽出信号の直交変換像と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像について、それぞれの前記直交変換像の振幅を圧縮する圧縮ステップと、
それぞれ振幅圧縮した前記直交変換像を合成する合成ステップと、
前記合成された合成信号に直交変換若しくは逆直交変換を行う第２直交変換ステップと、
前記第２直交変換ステップにより変換された合成信号に出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する推定ステップと、
を具備する
ことを特徴とする電子透かし検出方法。
電子透かし埋め込み装置によって、埋め込み対象画像における特定周波数成分の位相が透かし情報に従って変換されて埋め込み済み画像信号が生成されている場合に、前記埋め込み済み画像信号の前記透かし情報を検出する電子透かし検出方法において、
前記埋め込み済み画像信号から特定周波数成分を抽出する抽出ステップと、
前記抽出された抽出信号と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像をそれぞれ算出する第１直交変換ステップと、
前記算出された抽出信号の直交変換像と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像を合成する合成ステップと、
前記合成した直交変換像の振幅を圧縮する圧縮ステップと、
前記合成された合成信号に直交変換若しくは逆直交変換を行う第２直交変換ステップと、
前記第２直交変換ステップにより変換された合成信号に出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する推定ステップと、
を具備する
ことを特徴とする電子透かし検出方法。
電子透かし埋め込み装置によって、埋め込み対象画像における特定周波数成分の位相が透かし情報に従って変換されて埋め込み済み画像信号が生成されている場合に、前記埋め込み済み画像信号の前記透かし情報を検出する電子透かし検出方法において、
前記埋め込み済み画像信号の直交変換像を算出する第１直交変換ステップと、
前記算出された直交変換像から特定周波数成分を抽出する抽出ステップと、
前記抽出された抽出信号と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像をそれぞれ算出する第１直交変換ステップと、
前記算出された抽出信号の直交変換像と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像とについて、それぞれの前記直交変換像の振幅を圧縮する圧縮ステップと、
それぞれ振幅圧縮された前記直交変換像を合成する合成ステップと、
前記合成された合成信号に直交変換若しくは逆直交変換を行う第２直交変換ステップと、
前記第２直交変換ステップにより変換された合成信号に出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する推定ステップと、
を具備する
ことを特徴とする電子透かし検出方法。
電子透かし埋め込み装置によって、埋め込み対象画像における特定周波数成分の位相が透かし情報に従って変換されて埋め込み済み画像信号が生成されている場合に、前記埋め込み済み画像信号の前記透かし情報を検出する電子透かし検出方法において、
前記埋め込み済み画像信号の直交変換像を算出する第１直交変換ステップと、
前記算出された直交変換像から特定周波数成分を抽出する抽出ステップと、
前記抽出された抽出信号と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像をそれぞれ算出する第１直交変換ステップと、
前記算出された抽出信号の直交変換像と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像を合成する合成ステップと、
前記合成した直交変換像の振幅を圧縮する圧縮ステップと、
前記合成された合成信号に直交変換若しくは逆直交変換を行う第２直交変換ステップと、
前記第２直交変換ステップにより変換された合成信号に出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する推定ステップと、
を具備する
ことを特徴とする電子透かし検出方法。
電子透かし埋め込み装置によって、埋め込み対象画像における特定周波数成分の位相が透かし情報に従って変換されて埋め込み済み画像信号が生成されている場合に、前記埋め込み済み画像信号の前記透かし情報を検出する電子透かし検出方法をコンピュータによって実現するためのプログラムにおいて、
前記埋め込み済み画像信号から特定周波数成分を抽出する抽出手段と、
前記抽出された抽出信号と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像をそれぞれ算出する第１直交変換手段と、
前記算出された抽出信号の直交変換像と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像について、それぞれの前記直交変換像の振幅を圧縮する圧縮手段と、
それぞれ振幅圧縮した前記直交変換像を合成する合成手段と、
前記合成された合成信号に直交変換若しくは逆直交変換を行う第２直交変換手段と、
前記第２直交変換手段により変換された合成信号に出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する推定手段と、
を実現する
ことを特徴とする電子透かし検出方法のプログラム。
電子透かし埋め込み装置によって、埋め込み対象画像における特定周波数成分の位相が透かし情報に従って変換されて埋め込み済み画像信号が生成されている場合に、前記埋め込み済み画像信号の前記透かし情報を検出する電子透かし検出方法をコンピュータによって実現するためのプログラムにおいて、
前記埋め込み済み画像信号から特定周波数成分を抽出する抽出手段と、
前記抽出された抽出信号と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像をそれぞれ算出する第１直交変換手段と、
前記算出された抽出信号の直交変換像と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像を合成する合成手段と、
前記合成した直交変換像の振幅を圧縮する圧縮手段と、
前記合成された合成信号に直交変換若しくは逆直交変換を行う第２直交変換手段と、
前記第２直交変換手段により変換された合成信号に出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する推定手段と、
を実現する
ことを特徴とする電子透かし検出方法のプログラム。
電子透かし埋め込み装置によって、埋め込み対象画像における特定周波数成分の位相が透かし情報に従って変換されて埋め込み済み画像信号が生成されている場合に、前記埋め込み済み画像信号の前記透かし情報を検出する電子透かし検出方法をコンピュータによって実現するためのプログラムにおいて、
前記埋め込み済み画像信号の直交変換像を算出する第１直交変換手段と、
前記算出された直交変換像から特定周波数成分を抽出する抽出手段と、
前記抽出された抽出信号と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像をそれぞれ算出する第１直交変換手段と、
前記算出された抽出信号の直交変換像と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像とについて、それぞれの前記直交変換像の振幅を圧縮する圧縮手段と、
それぞれ振幅圧縮された前記直交変換像を合成する合成手段と、
前記合成された合成信号に直交変換若しくは逆直交変換を行う第２直交変換手段と、
前記第２直交変換手段により変換された合成信号に出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する推定手段と、
を実現する
ことを特徴とする電子透かし検出方法のプログラム。
電子透かし埋め込み装置によって、埋め込み対象画像における特定周波数成分の位相が透かし情報に従って変換されて埋め込み済み画像信号が生成されている場合に、前記埋め込み済み画像信号の前記透かし情報を検出する電子透かし検出方法をコンピュータによって実現するためのプログラムにおいて、
前記埋め込み済み画像信号の直交変換像を算出する第１直交変換手段と、
前記算出された直交変換像から特定周波数成分を抽出する抽出手段と、
前記抽出された抽出信号と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像をそれぞれ算出する第１直交変換手段と、
前記算出された抽出信号の直交変換像と前記埋め込み済み画像信号の直交変換像を合成する合成手段と、
前記合成した直交変換像の振幅を圧縮する圧縮手段と、
前記合成された合成信号に直交変換若しくは逆直交変換を行う第２直交変換手段と、
前記第２直交変換手段により変換された合成信号に出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する推定手段と、
を実現する
ことを特徴とする電子透かし検出方法のプログラム。