JP4008912B2

JP4008912B2 - 電子透かし埋め込み応用方法およびシステム、プログラム

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Publication number: JP4008912B2
Application number: JP2004292696A
Authority: JP
Inventors: 英雄武井; 寿人宮地; 司木村
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2004-10-05
Filing date: 2004-10-05
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2024-10-05
Also published as: JP2006109070A

Description

本発明は、電子透かし入り画像を読み取り、その画像から電子透かしを検出し、検出された電子透かし情報に基づいた関連情報を提供するサービスにおいて、想定した画像読み取り手段において十分な電子透かしの検出を可能とする電子透かし埋め込み手段を備えた電子透かし埋め込み応用方法およびシステム、プログラムに関する。

従来の技術による電子透かし技術は、電子透かし強度を自動的に算出することを行っている。これは、電子透かしを埋め込んだ画像データを、画像処理や画像圧縮等などのアタックに対する耐性を保持しつつ、かつ画質の低下を最小限にとどめたまま流通させる際に有効な技術である。

また、電子透かし入り画像を印刷し、携帯端末に付属のカメラでその画像を読み取り、読み取った情報を元に利用者を情報源に誘導するようなサービスでは、電子透かしの読み取り確度は重要な意味を持つ。

従来、パソコン等で扱えるＲＧＢの色情報で構成された画像データに対して電子透かしを埋め込み、それを印刷機で印刷するためにＣＭＹＫ色情報に変更し、印刷している。しかしながら、色情報の変換や印刷インクの違いにより電子透かしの読み取り確度に影響を与える可能性があった。

また、携帯カメラのもつレンズ歪、レンズの汚れ、撮影時の手ぶれやピンぼけ、斜め方向からの撮影、ＪＰＥＧ圧縮といった撮影側の影響が加わり、この結果、電子透かしの検出確度に影響を与える可能性もあった。

こうした影響を避けるために、電子透かし埋め込み強度を決定するに際し、電子透かしの埋め込み〜試し刷り〜撮影〜電子透かし検出、といった工程を複数回繰り返すことで電子透かし埋め込み強度を調整して決定している（特許文献１〜３参照）。
特開２００１−５３９４９号公報「電子透かし挿入システム並びに電子透かし特性表生成システムおよび電子透かし特性パラメータ表生成システム」特許番号第３１５６６６７号「電子透かし挿入システム、電子透かし特性表作成装置」特許番号第３３９７１５７号「電子透かし挿入システム」

しかしながら、従来の技術においては、紙やディスプレイなどの画像表示媒体に表示された電子透かしが埋め込まれた画像を、カメラやスキャナなどの画像読み取り装置でデジタルデータとして読み込んで電子透かしを検出するという場合、電子透かし埋め込み強度を調整し決定することは難しかった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、画像表示媒体に表示された画像から電子透かしを良好に検出可能な電子透かし埋め込み強度を決定するためのエミュレート手段を実現でき、このエミュレート手段により容易に最適な強度で電子透かしの埋め込みを行うことができ、電子透かしの埋め込みに要する負担を軽減することが可能な電子透かし埋め込み応用方法およびシステム、プログラムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の本発明は、電子透かしを画像に埋め込むための電子透かし埋め込み応用方法であって、埋め込み手段が、透かし強度初期値を用いて、前記画像に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込みステップと、利用環境エミュレート手段が、前記電子透かしが埋め込まれた画像を画像読み取り装置で読み取る場合の変形、画像読み取り装置の特性が撮影画像に及ぼす影響、及び読み取った画像を保存する際の劣化をエミュレートする設定値に基づき、前記電子透かしが埋め込まれた画像に画像処理を行う利用環境エミュレートステップと、電子透かし検出手段が、前記画像処理された画像から、電子透かしの検出を行い、前記検出の際に得られる検出値と、既定の閾値との比較によって、前記検出値が前記閾値以上であった場合には、前記画像を出力または保存し、前記検出値が前記閾値に満たなかった場合には、透かし強度の値を増加させる電子透かし検出ステップと、電子透かし検出ステップにおける前記検出値が前記閾値以上となるまで、前記増加させた値を透かし強度の値として電子透かし埋め込みステップから電子透かし検出ステップまでを繰り返す。

また、請求項２に記載の本発明は、電子透かしを画像に埋め込むための電子透かし埋め込み応用方法であって、表示媒体エミュレート手段が、前記画像を表示するための表示媒体の表示特性に基づき、電子透かしを埋め込んだ画像が持つ輝度特性が、表示媒体毎に表現可能な輝度範囲に収まるように前記画像を圧縮し、透かし強度の初期値の設定を行う表示環境エミュレートステップと、埋め込み手段が、前記設定された透かし強度の値を用いて、前記画像に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込みステップと、電子透かし検出手段が、前記電子透かしが埋め込まれた画像から、電子透かしの検出を行い、前記検出の際に得られる検出値と、既定の閾値との比較によって、前記検出値が前記閾値以上であった場合には、前記画像を出力または保存し、前記検出値が前記閾値に満たなかった場合には、透かし強度の値を増加させる電子透かし検出ステップと、電子透かし検出ステップにおける前記検出値が前記閾値以上となるまで、前記増加させた値を透かし強度の値として電子透かし埋め込みステップから電子透かし検出ステップまでを繰り返す。

また、請求項３に記載の本発明は、電子透かしを画像に埋め込むための電子透かし埋め込み応用方法であって、表示媒体エミュレート手段が、前記画像を表示するための表示媒体の表示特性に基づき、電子透かしを埋め込んだ画像が持つ輝度特性が、表示媒体毎に表現可能な輝度範囲に収まるように前記画像を圧縮し、透かし強度の初期値の設定を行う表示環境エミュレートステップと、埋め込み手段が、前記設定された透かし強度の値を用いて、前記画像に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込みステップと、利用環境エミュレート手段が、前記電子透かしが埋め込まれた画像を画像読み取り装置で読み取る場合の変形、画像読み取り装置の特性が撮影画像に及ぼす影響、及び読み取った画像を保存する際の劣化をエミュレートする設定値に基づき、前記電子透かしが埋め込まれた画像に画像処理を行う利用環境エミュレートステップと、電子透かし検出手段が、前記電子透かしが埋め込まれた画像から、電子透かしの検出を行い、前記検出の際に得られる検出値と、既定の閾値との比較によって、前記検出値が前記閾値以上であった場合には、前記画像を出力または保存し、前記検出値が前記閾値に満たなかった場合には、透かし強度の値を増加させる電子透かし検出ステップと、電子透かし検出ステップにおける前記検出値が前記閾値以上となるまで、前記増加させた値を透かし強度の値として電子透かし埋め込みステップから電子透かし検出ステップまでを繰り返す。

また、請求項４に記載の本発明は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記表示媒体は、すくなくとも、画像表示装置、画像印刷装置、画像転写装置のいずれかであって、それぞれに固有の色空間範囲内に前記電子透かしが含まれるための輝度調整を行う輝度調整手段を備える。

また、請求項５に記載の本発明は、請求項４において、前記利用環境エミュレート手段は、前記検出環境として前記画像をデジタル信号として撮影可能なカメラが想定され、前記カメラの位置による回転、斜め方向からの撮影による画像歪み、ピンぼけ、手ぶれ、レンズに固有の歪み、レンズに付着したゴミによるノイズ、前記カメラが取り込み可能な画像サイズへの変換処理、をすくなくとも前記検出補正値として有する。

また、請求項６に記載の本発明は、請求項５において、前記表示環境エミュレート手段は、前記埋め込み強度補正を実行する前に、前記画像に既に電子透かしが埋め込まれているか否かを判断して前記電子透かしが二重に埋め込まれることを防止するための二重埋め込み防止手段を備える。

また、請求項７に記載の本発明は、請求項６において、前記電子透かしは、前記埋め込みの許容を示すための電子透かしＩＤ、前記電子透かしＩＤの有効期間、前記電子透かしの透かし鍵のいずれかを含ませることが設定可能である。

また、請求項８に記載の本発明は、請求項７において、前記画像は、前記強度補正後において、周囲に枠線もしくは縁線が付加されている。

また、請求項９に記載の本発明は、請求項８において、前記埋め込み強度修正手段は、前記埋め込み強度修正が完了した前記画像について、前記表示環境エミュレート手段と、前記電子透かし検出手段と、前記埋め込み強度修正手段と、のそれぞれの各画像処理の段階ごとの画像データを表示および保存可能である。

また、請求項１０に記載の本発明は、電子透かしを画像に埋め込むための電子透かし埋め込み応用システムであって、透かし強度初期値を用いて、前記画像に電子透かしを埋め込むための埋め込み手段と、前記電子透かしが埋め込まれた画像を画像読み取り装置で読み取る場合の変形、画像読み取り装置の特性が撮影画像に及ぼす影響、及び読み取った画像を保存する際の劣化をエミュレートする設定値に基づき、前記電子透かしが埋め込まれた画像に画像処理を行うための利用環境エミュレート手段と、前記画像処理された画像から、電子透かしの検出を行い、前記検出の際に得られる検出値と、既定の閾値との比較によって、前記検出値が前記閾値以上であった場合には、前記画像を出力または保存し、前記検出値が前記閾値に満たなかった場合には、透かし強度の値を増加させるための電子透かし検出手段と、を備え、電子透かし検出ステップにおける前記検出値が前記閾値以上となるまで、前記増加させた値を透かし強度の値として電子透かし埋め込みステップから電子透かし検出ステップまでを繰り返す。

また、請求項１１に記載の本発明は、電子透かしを画像に埋め込むための電子透かし埋め込み応用システムであって、前記画像を表示するための表示媒体の表示特性に基づき、電子透かしを埋め込んだ画像が持つ輝度特性が、表示媒体毎に表現可能な輝度範囲に収まるように前記画像を圧縮し、透かし強度の初期値の設定を行うための表示媒体エミュレート手段と、前記設定された透かし強度の値を用いて、前記画像に電子透かしを埋め込むための埋め込み手段と、前記電子透かしが埋め込まれた画像から、電子透かしの検出を行い、前記検出の際に得られる検出値と、既定の閾値との比較によって、前記検出値が前記閾値以上であった場合には、前記画像を出力または保存し、前記検出値が前記閾値に満たなかった場合には、透かし強度の値を増加させるための電子透かし検出手段と、を備え、電子透かし検出ステップにおける前記検出値が前記閾値以上となるまで、前記増加させた値を透かし強度の値として電子透かし埋め込みステップから電子透かし検出ステップまでを繰り返す。

また、請求項１２に記載の本発明は、電子透かしを画像に埋め込むための電子透かし埋め込み応用システムであって、前記画像を表示するための表示媒体の表示特性に基づき、電子透かしを埋め込んだ画像が持つ輝度特性が、表示媒体毎に表現可能な輝度範囲に収まるように前記画像を圧縮し、透かし強度の初期値の設定を行うための表示媒体エミュレート手段と、前記設定された透かし強度の値を用いて、前記画像に電子透かしを埋め込むための埋め込み手段と、前記電子透かしが埋め込まれた画像を画像読み取り装置で読み取る場合の変形、画像読み取り装置の特性が撮影画像に及ぼす影響、及び読み取った画像を保存する際の劣化をエミュレートする設定値に基づき、前記電子透かしが埋め込まれた画像に画像処理を行うための利用環境エミュレート手段と、前記電子透かしが埋め込まれた画像から、電子透かしの検出を行い、前記検出の際に得られる検出値と、既定の閾値との比較によって、前記検出値が前記閾値以上であった場合には、前記画像を出力または保存し、前記検出値が前記閾値に満たなかった場合には、透かし強度の値を増加させるための電子透かし検出手段と、を備え、電子透かし検出ステップにおける前記検出値が前記閾値以上となるまで、前記増加させた値を透かし強度の値として電子透かし埋め込みステップから電子透かし検出ステップまでを繰り返す。

また、請求項１３に記載の本発明は、請求項１０〜１２のいずれかにおいて、前記表示媒体は、すくなくとも、画像表示装置、画像印刷装置、画像転写装置のいずれかであって、それぞれに固有の色空間範囲内に前記電子透かしが含まれるための輝度調整を行う輝度調整手段を備える。

また、請求項１４に記載の本発明は、請求項１３において、前記利用環境エミュレート手段は、前記検出環境として前記画像をデジタル信号として撮影可能なカメラが想定され、前記カメラの位置による回転、斜め方向からの撮影による画像歪み、ピンぼけ、手ぶれ、レンズに固有の歪み、レンズに付着したゴミによるノイズ、前記カメラが取り込み可能な画像サイズへの変換処理、をすくなくとも前記検出補正値として有する。

また、請求項１５に記載の本発明は、請求項１４において、前記表示環境エミュレート手段は、前記埋め込み強度補正を実行する前に、前記画像に既に電子透かしが埋め込まれているか否かを判断して前記電子透かしが二重に埋め込まれることを防止するための二重埋め込み防止手段を備える。

また、請求項１６に記載の本発明は、請求項１５において、前記電子透かしは、前記埋め込みの許容を示すための電子透かしＩＤ、前記電子透かしＩＤの有効期間、前記電子透かしの透かし鍵のいずれかを含ませることが設定可能である。

また、請求項１７に記載の本発明は、請求項１６において、前記画像は、前記強度補正後において、周囲に枠線もしくは縁線が付加されている。

また、請求項１８に記載の本発明は、請求項１７において、前記埋め込み強度修正手段は、前記埋め込み強度修正が完了した前記画像について、前記表示環境エミュレート手段と、前記電子透かし検出手段と、前記埋め込み強度修正手段と、のそれぞれの各画像処理の段階ごとの画像データを表示および保存可能である。

また、請求項１９に記載の本発明は、電子透かしを画像に埋め込むための電子透かし埋め込み応用プログラムであって、埋め込み手段が、透かし強度初期値を用いて、前記画像に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込みステップと、利用環境エミュレート手段が、前記電子透かしが埋め込まれた画像を画像読み取り装置で読み取る場合の変形、画像読み取り装置の特性が撮影画像に及ぼす影響、及び読み取った画像を保存する際の劣化をエミュレートする設定値に基づき、前記電子透かしが埋め込まれた画像に画像処理を行う利用環境エミュレートステップと、電子透かし検出手段が、前記画像処理された画像から、電子透かしの検出を行い、前記検出の際に得られる検出値と、既定の閾値との比較によって、前記検出値が前記閾値以上であった場合には、前記画像を出力または保存し、前記検出値が前記閾値に満たなかった場合には、透かし強度の値を増加させる電子透かし検出ステップと、電子透かし検出ステップにおける前記検出値が前記閾値以上となるまで、前記増加させた値を透かし強度の値として電子透かし埋め込みステップから電子透かし検出ステップまでを繰り返す。

また、請求項２０に記載の本発明は、電子透かしを画像に埋め込むための電子透かし埋め込み応用プログラムであって、表示媒体エミュレート手段が、前記画像を表示するための表示媒体の表示特性に基づき、電子透かしを埋め込んだ画像が持つ輝度特性が、表示媒体毎に表現可能な輝度範囲に収まるように前記画像を圧縮し、透かし強度の初期値の設定を行う表示環境エミュレートステップと、埋め込み手段が、前記設定された透かし強度の値を用いて、前記画像に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込みステップと、電子透かし検出手段が、前記電子透かしが埋め込まれた画像から、電子透かしの検出を行い、前記検出の際に得られる検出値と、既定の閾値との比較によって、前記検出値が前記閾値以上であった場合には、前記画像を出力または保存し、前記検出値が前記閾値に満たなかった場合には、透かし強度の値を増加させる電子透かし検出ステップと、電子透かし検出ステップにおける前記検出値が前記閾値以上となるまで、前記増加させた値を透かし強度の値として電子透かし埋め込みステップから電子透かし検出ステップまでを繰り返す。

また、請求項２１に記載の本発明は、電子透かしを画像に埋め込むための電子透かし埋め込み応用プログラムであって、表示媒体エミュレート手段が、前記画像を表示するための表示媒体の表示特性に基づき、電子透かしを埋め込んだ画像が持つ輝度特性が、表示媒体毎に表現可能な輝度範囲に収まるように前記画像を圧縮し、透かし強度の初期値の設定を行う表示環境エミュレートステップと、埋め込み手段が、前記設定された透かし強度の値を用いて、前記画像に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込みステップと、利用環境エミュレート手段が、前記電子透かしが埋め込まれた画像を画像読み取り装置で読み取る場合の変形、画像読み取り装置の特性が撮影画像に及ぼす影響、及び読み取った画像を保存する際の劣化をエミュレートする設定値に基づき、前記電子透かしが埋め込まれた画像に画像処理を行う利用環境エミュレートステップと、電子透かし検出手段が、前記電子透かしが埋め込まれた画像から、電子透かしの検出を行い、前記検出の際に得られる検出値と、既定の閾値との比較によって、前記検出値が前記閾値以上であった場合には、前記画像を出力または保存し、前記検出値が前記閾値に満たなかった場合には、透かし強度の値を増加させる電子透かし検出ステップと、電子透かし検出ステップにおける前記検出値が前記閾値以上となるまで、前記増加させた値を透かし強度の値として電子透かし埋め込みステップから電子透かし検出ステップまでを繰り返す。

また、請求項２２に記載の本発明は、請求項１９〜２１のいずれかにおいて、前記表示媒体は、すくなくとも、画像表示装置、画像印刷装置、画像転写装置のいずれかであって、それぞれに固有の色空間範囲内に前記電子透かしが含まれるための輝度調整を行う輝度調整手段を備える。

また、請求項２３に記載の本発明は、請求項２２において、前記利用環境エミュレート手段は、前記検出環境として前記画像をデジタル信号として撮影可能なカメラが想定され、前記カメラの位置による回転、斜め方向からの撮影による画像歪み、ピンぼけ、手ぶれ、レンズに固有の歪み、レンズに付着したゴミによるノイズ、前記カメラが取り込み可能な画像サイズへの変換処理、をすくなくとも前記検出補正値として有する。

また、請求項２４に記載の本発明は、請求項２３において、前記表示環境エミュレート手段は、前記埋め込み強度補正を実行する前に、前記画像に既に電子透かしが埋め込まれているか否かを判断して前記電子透かしが二重に埋め込まれることを防止するための二重埋め込み防止手段を備える。

また、請求項２５に記載の本発明は、請求項２４において、前記電子透かしは、前記埋め込みの許容を示すための電子透かしＩＤ、前記電子透かしＩＤの有効期間、前記電子透かしの透かし鍵のいずれかを含ませることが設定可能である。

また、請求項２６に記載の本発明は、請求項２５において、前記画像は、前記強度補正後において、周囲に枠線もしくは縁線が付加されている。

また、請求項２７に記載の本発明は、請求項２６において、前記埋め込み強度修正手段は、前記埋め込み強度修正が完了した前記画像について、前記表示環境エミュレート手段と、前記電子透かし検出手段と、前記埋め込み強度修正手段と、のそれぞれの各画像処理の段階ごとの画像データを表示および保存可能である。

本発明によれば、画像表示媒体に表示された画像から電子透かしを良好に検出可能な電子透かし埋め込み強度を決定するためのエミュレート手段を実現でき、このエミュレート手段により容易に最適な強度で電子透かしの埋め込みを行うことができ、電子透かしの埋め込みに要する負担を軽減することが可能な電子透かし埋め込み応用方法およびシステム、プログラムを提供することができる。

以下、図面を参照しつつ本発明の電子透かし埋め込み応用方法およびシステム、プログラムについての説明を行う。なお、以下の実施の形態は、あくまでも本発明の説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であれば、これらの各要素または全要素を含んだ各種の実施の形態を採用することが可能であるが、これらの実施の形態も本発明の範囲に含まれる。

図１に示すのは、本発明の電子透かし埋め込み応用方法およびシステム、プログラムの実施の形態に係る、全体構成を説明するための説明図である。

この図１には、制御機能１と、画像入力機能２と、透かし情報検証機能３と、二重透かし検証機能４と、枠・縁付加機能５と、表示媒体エミュレート機能（表示環境エミュレート手段）６と、電子透かし埋め込み機能７と、画像読み取り装置エミュレート機能（利用環境エミュレート手段）８と、電子透かし検出機能（電子透かし検出手段）９と、電子透かし検出結果表示機能１０と、画像出力／保存機能１１と、閾値設定／透かし強度修正幅設定１２と、透かし情報範囲設定機能１３と、表示媒体エミュレート用設定／保存機能１４と、画像読み取り装置エミュレート用設定／保存機能１５と、が示されている。

このような図１に示された構成は、それぞれが本発明の実施の形態による電子透かし埋め込み方法を構成するために必要な機能である。これらの機能は、例えばコンピュータにインストールして実行可能なプログラムにより実現され、あるいは、それぞれの機能を有する情報処理装置の組み合わせによるシステムにより実現することもできる。

さらに、これらの機能をコンピュータプログラムとして構成し、インターネットなどのネットワークに接続されて配置されたサーバにインストールして実行させてもよい。

こうした構成の図１に参照される本発明の実施の形態は、図２および図３に示した情報処理フローによって電子透かしの埋め込みを実行している。

まず、図２の前加工手段２０において、電子透かしを埋め込む対象となる画像（原画像）が用意される（Ｓ１）。こうして用意された画像に対して、必要に応じて一次加工が施される（Ｓ２）。画像への一次加工は、電子透かしの埋め込み以外の加工であって、例えば画像の中から不必要な部分を削除したり、あるいは文字などを入れたり、色調を変えたりといったことが行われる。こうした一次加工は、特にポスターや雑誌広告などを作製する上で重要である。

次に、前加工手段２０にて一次加工が施された画像は、図１に参照される画像入力機能２によって入力画像として埋め込み準備手段２１へ送られる（Ｓ３）。

まず、埋め込み準備手段２１に入力された画像は、透かし情報範囲設定機能１３により透かし鍵が設定される（Ｓ１０）。ここでは、電子透かしに埋め込む情報が不正に利用されることを防ぐために、許容される値の範囲、本発明の電子透かし埋め込み応用システムを利用する事業者毎に許可された事業者識別コードの値とその範囲、その値の入力が許可される期間、および電子透かしを埋め込む際に使用する透かし鍵についての指定が実行される（Ｓ４）。なお、セキュリティを高めるために、本設定値は暗号化された情報として扱うことも可能である。

次に、透かし情報範囲設定（Ｓ４）により与えられた透かし鍵を用いて、当該画像に既に他の電子透かしが埋め込まれているか否かの確認を行う。これは二重透かし埋め込みによる検出率低下を未然に防ぐための措置である。この確認のために、まず画像に対して透かし検出が実行され（Ｓ５）、次に、二重透かし検出判定により透かし検出の実行結果に対して判定が行われる（Ｓ６）。

この二重透かし検出判定で電子透かしを検出した場合は、その旨を警告する表示を行い透かし埋め込みの処理を中断する（Ｓ１１）。

また、二重透かしが検出されなかった場合は、当該画像に対し埋め込みを行おうとする電子透かしを透かし情報として入力する（Ｓ７）。

次に、透かし情報範囲設定値と照らし合わせ、範囲設定値を満たしているか否かの検証を行う（Ｓ８）。ここで、範囲設定値を満たさない場合は、不正と判断して警告表示と再設定を促すメッセージを表示する（Ｓ１２）。一方、範囲設定値を満たしていると判断されると、図２中の「Ａ」で示された次処理出力ステップ（Ｓ９）に進む。

次に、図３に参照される埋め込み手段（埋め込み強度修正手段）２２における次処理出力ステップ「Ａ」に進んだ画像は、透かし強度初期値を用い、電子透かし埋め込みを行う（Ｓ２０）。この電子透かし埋め込みは、画像が持つ輝度を微妙に増減させることにより行われる。その変化量は透かし強度に比例することから、電子透かしを埋め込まれた画像と原画像とを比較することで透かし強度の変化に対する輝度の変化の割合を算出する。

また電子透かしを埋め込んだ画像が持つ輝度範囲が、後述において設定された所定の輝度範囲内に収まるための輝度圧縮係数を求め、原画像に対し輝度圧縮を行う。これらの操作は図１に参照される表示媒体用エミュレート機能６で実行される（Ｓ２１、Ｓ２９）。

なお、表示媒体用エミュレート機能で用いられる表示媒体エミュレート用設定値は、表示媒体エミュレート用設定／保存機能１４により決定される。表示媒体により表現可能な色の範囲（カラースペース）が異なり、表現不能な色領域に埋め込まれた電子透かし情報は欠落し、電子透かし情報検出率の低下につながる。このことから、表示媒体毎に表現可能な色領域に対応する輝度範囲を指定し、併せて透かし強度の初期値の設定をする。

次に、表示媒体エミュレート（Ｓ２１）が施された画像に対し、図１に参照される電子透かし埋め込み機能７において、電子透かしの埋め込みを行う（Ｓ２２）。なお、電子透かし検出率向上のために、撮影画像補正の目安とする枠／縁線を付与する必要が有れば、図１に参照される枠・縁付加機能５によって付与を行い（Ｓ２３）、不要な場合は枠／縁付加（Ｓ２３）をバイパスして次の処理ステップへ進む（Ｓ３０）。

次に、（Ｓ２０）〜（Ｓ２３）における電子透かし埋め込み操作で使用した透かし強度が適正値であるか否かを検証するために、電子透かしの検出を行う。この検出に際しては、実際の画像読み取り装置での読み取りと同条件をエミュレートするために画像読み取り装置エミュレート用設定値（Ｓ３１）で設定した値に基づき画像処理を行う。この画像読み取り装置エミュレート用設定値（Ｓ３１）は、画像読み取り装置エミュレート用設定／保存機能１５において決定される。

画像読み取り装置エミュレート用設定／保存機能１５において、表示媒体上に表示された電子透かし入り画像を、携帯端末のカメラのような画像読み取り装置で読み取る場合、表示媒体とカメラの位置関係により、撮影された画像の拡大／縮小、斜め方向からの撮影による変形（射影）やスキューあるいは画像全体の回転が生じる。これらカメラで撮影する場合に許容する変形の範囲を設定する。

また、カメラやスキャナのような読み取り装置自体の特性が撮影画像に影響を及ぼすことを想定しており、例えば、レンズの持つ歪み、撮影時の手ぶれやピンぼけ、受像素子の特性によるコントラストの変化や輝度・色相、彩度の変化、レンズに付着するゴミ、読み取った画像をファイルとして保存する際のＪＰＥＧ圧縮による劣化などを予め見込んでいる。これらの特性をエミュレートするための設定値を指定する。以上の処理を、図１に参照される画像読み取り装置用エミュレート機能８において実行する（Ｓ２４）。

次に、画像読み取り装置エミュレート（Ｓ２４）で画像処理が行われた画像から電子透かしの検出（読み取り）を電子透かし検出機能９によって行う（Ｓ２５）。

次に、電子透かし読み取りの際に得られる検出値（評価値）と、閾値設定／透かし強度修正幅設定１２にて設定されたした閾値設定／透かし強度修正幅設定値（Ｓ３２）による閾値とを比較する（Ｓ２６）。

なお、ここでの比較は、電子透かしを検出する際得られる評価値を元に、検出率の良否を判断する。また、その判断のための閾値を指定し、閾値を満たさなかった場合、透かし強度を修正して再度電子透かしの埋め込みを実施するが、そのときの透かし強度修正幅の指定も実行する。

次に、電子透かしを検出する際得られる評価値が閾値を満たしている場合は、電子透かし検出結果を電子透かし検出結果表示機能１０を用いて表示し（Ｓ２７）、画像出力／保存機能１１により画像を出力および／または保存する（Ｓ２８）。

一方、電子透かしを検出する際得られる評価値が閾値を満たしていない場合は、閾値設定／透かし強度修正幅設定値（Ｓ３２）で設定した透かし強度修正幅分の範囲内で値を増加させ（Ｓ３３）、この増加した透かし強度で再び電子透かしの埋め込みを行い、（Ｓ２１）〜（Ｓ２６）の処理を繰り返し実行する。

以上説明した本発明の実施の形態は、電子透かしを画像に埋め込むための電子透かし埋め込み応用方法であって、表示環境エミュレート手段が、画像を表示するための表示媒体が有する固有の画像表示特性に基づき、画質および電子透かしの埋め込み強度を予め定められた所定値とする強度補正により埋め込みを行うステップと、電子透かし検出手段が、表示環境エミュレート手段により強度補正が施された画像に対して電子透かしを検出するステップと、埋め込み強度修正手段が、電子透かし検出手段により検出した電子透かしの検出値に応じて表示環境エミュレート手段による埋め込み強度補正を制御するステップと、を備えている。

また、電子透かし検出手段は、画像から電子透かしを検出する際の検出環境に応じた検出補正値を生成するための利用環境エミュレート手段を備えている。

また、埋め込み強度修正手段は、検出値が予め設定された所定値である閾値と比較した結果が未満である場合において、埋め込み強度補正を実行する。

また、埋め込み強度修正手段は、予め設定された、埋め込み強度の初期値と、埋め込み強度の増分と、閾値との比較回数と、を有し、検出値を閾値と比較した結果が未満である場合において、埋め込み強度の初期値に対する増分の範囲内で強度補正を比較回数の範囲内で繰り返し実行する。

また、表示媒体は、すくなくとも、画像表示装置、画像印刷装置、画像転写装置のいずれかであって、それぞれに固有の色空間範囲内に電子透かしが含まれるための輝度調整を行う輝度調整手段を備える。

また、利用環境エミュレート手段は、検出環境として画像をデジタル信号として撮影可能なカメラが想定され、カメラの位置による回転、斜め方向からの撮影による画像歪み、ピンぼけ、手ぶれ、レンズに固有の歪み、レンズに付着したゴミによるノイズ、カメラが取り込み可能な画像サイズへの変換処理、をすくなくとも検出補正値として有する。

また、表示環境エミュレート手段は、埋め込み強度補正を実行する前に、画像に既に電子透かしが埋め込まれているか否かを判断して電子透かしが二重に埋め込まれることを防止するための二重埋め込み防止手段を備える。

また、電子透かしは、埋め込みの許容を示すための電子透かしＩＤ、電子透かしＩＤの有効期間、電子透かしの透かし鍵のいずれかを含ませることが設定可能である。

また、画像は、強度補正後において、周囲に枠線もしくは縁線が付加されている。

また、埋め込み強度修正手段は、埋め込み強度修正が完了した画像について、表示環境エミュレート手段と、電子透かし検出手段と、埋め込み強度修正手段と、のそれぞれの各画像処理の段階ごとの画像データを表示および保存可能である。

以上説明した本発明の実施の形態によれば、画像表示媒体に表示された画像から電子透かしを良好に検出な電子透かし埋め込み強度を決定するためのエミュレート手段を実現でき、このエミュレート手段により容易に最適な強度で電子透かしの埋め込みを行うことができ、電子透かしの埋め込みに要する負担を軽減することが可能な電子透かし埋め込み応用方法およびシステム、プログラムを提供することができる。

本発明の電子透かし埋め込み応用方法およびシステム、プログラムの実施の形態に係る、全体構成を説明するための説明図を示す。本発明の電子透かし埋め込み応用方法およびシステム、プログラムの実施の形態に係る、データ処理ステップを説明するためのフロー図を示す。本発明の電子透かし埋め込み応用方法およびシステム、プログラムの実施の形態に係る、データ処理ステップを説明するためのフロー図を示す。

符号の説明

１制御機能
２画像入力機能
３透かし情報検証機能
４二重透かし検証機能
５枠・縁付加機能
６表示媒体エミュレート機能
７電子透かし埋め込み機能
８画像読み取り装置エミュレート機能
９電子透かし検出機能
１０電子透かし検出結果表示機能
１１画像出力／保存機能
１２閾値設定／透かし強度修正幅設定
１３透かし情報範囲設定機能
１４表示媒体エミュレート用設定／保存機能
１５画像読み取り装置エミュレート用設定／保存機能
２０前加工手段
２１埋め込み準備手段
２２埋め込み手段

Claims

電子透かしを画像に埋め込むための電子透かし埋め込み応用方法であって、
埋め込み手段が、透かし強度初期値を用いて、前記画像に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込みステップと、
利用環境エミュレート手段が、前記電子透かしが埋め込まれた画像を画像読み取り装置で読み取る場合の変形、画像読み取り装置の特性が撮影画像に及ぼす影響、及び読み取った画像を保存する際の劣化をエミュレートする設定値に基づき、前記電子透かしが埋め込まれた画像に画像処理を行う利用環境エミュレートステップと、
電子透かし検出手段が、前記画像処理された画像から、電子透かしの検出を行い、前記検出の際に得られる検出値と、既定の閾値との比較によって、
前記検出値が前記閾値以上であった場合には、前記画像を出力または保存し、
前記検出値が前記閾値に満たなかった場合には、透かし強度の値を増加させる電子透かし検出ステップと、
電子透かし検出ステップにおける前記検出値が前記閾値以上となるまで、前記増加させた値を透かし強度の値として電子透かし埋め込みステップから電子透かし検出ステップまでを繰り返す
ことを特徴とする電子透かし埋め込み応用方法。
電子透かしを画像に埋め込むための電子透かし埋め込み応用方法であって、
表示媒体エミュレート手段が、前記画像を表示するための表示媒体の表示特性に基づき、電子透かしを埋め込んだ画像が持つ輝度特性が、表示媒体毎に表現可能な輝度範囲に収まるように前記画像を圧縮し、透かし強度の初期値の設定を行う表示環境エミュレートステップと、
埋め込み手段が、前記設定された透かし強度の値を用いて、前記画像に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込みステップと、
電子透かし検出手段が、前記電子透かしが埋め込まれた画像から、電子透かしの検出を行い、前記検出の際に得られる検出値と、既定の閾値との比較によって、
前記検出値が前記閾値以上であった場合には、前記画像を出力または保存し、
前記検出値が前記閾値に満たなかった場合には、透かし強度の値を増加させる電子透かし検出ステップと、
電子透かし検出ステップにおける前記検出値が前記閾値以上となるまで、前記増加させた値を透かし強度の値として電子透かし埋め込みステップから電子透かし検出ステップまでを繰り返す
ことを特徴とする電子透かし埋め込み検出方法。
電子透かしを画像に埋め込むための電子透かし埋め込み応用方法であって、
表示媒体エミュレート手段が、前記画像を表示するための表示媒体の表示特性に基づき、電子透かしを埋め込んだ画像が持つ輝度特性が、表示媒体毎に表現可能な輝度範囲に収まるように前記画像を圧縮し、透かし強度の初期値の設定を行う表示環境エミュレートステップと、
埋め込み手段が、前記設定された透かし強度の値を用いて、前記画像に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込みステップと、
利用環境エミュレート手段が、前記電子透かしが埋め込まれた画像を画像読み取り装置で読み取る場合の変形、画像読み取り装置の特性が撮影画像に及ぼす影響、及び読み取った画像を保存する際の劣化をエミュレートする設定値に基づき、前記電子透かしが埋め込まれた画像に画像処理を行う利用環境エミュレートステップと、
電子透かし検出手段が、前記電子透かしが埋め込まれた画像から、電子透かしの検出を行い、前記検出の際に得られる検出値と、既定の閾値との比較によって、
前記検出値が前記閾値以上であった場合には、前記画像を出力または保存し、
前記検出値が前記閾値に満たなかった場合には、透かし強度の値を増加させる電子透かし検出ステップと、
電子透かし検出ステップにおける前記検出値が前記閾値以上となるまで、前記増加させた値を透かし強度の値として電子透かし埋め込みステップから電子透かし検出ステップまでを繰り返す
ことを特徴とする電子透かし埋め込み検出方法。
前記表示媒体は、
すくなくとも、画像表示装置、画像印刷装置、画像転写装置のいずれかであって、
それぞれに固有の色空間範囲内に前記電子透かしが含まれるための輝度調整を行う輝度調整手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子透かし埋め込み応用方法。
前記利用環境エミュレート手段は、
前記検出環境として前記画像をデジタル信号として撮影可能なカメラが想定され、
前記カメラの位置による回転、斜め方向からの撮影による画像歪み、ピンぼけ、手ぶれ、レンズに固有の歪み、レンズに付着したゴミによるノイズ、前記カメラが取り込み可能な画像サイズへの変換処理、をすくなくとも前記検出補正値として有することを特徴とする請求項４に記載の電子透かし埋め込み応用方法。
前記表示環境エミュレート手段は、
前記埋め込み強度補正を実行する前に、前記画像に既に電子透かしが埋め込まれているか否かを判断して前記電子透かしが二重に埋め込まれることを防止するための二重埋め込み防止手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の電子透かし埋め込み応用方法。
前記電子透かしは、
前記埋め込みの許容を示すための電子透かしＩＤ、前記電子透かしＩＤの有効期間、前記電子透かしの透かし鍵のいずれかを含ませることが設定可能なことを特徴とする請求項６に記載の電子透かし埋め込み応用方法。
前記画像は、
前記強度補正後において、周囲に枠線もしくは縁線が付加されていることを特徴とする請求項７に記載の電子透かし埋め込み応用方法。
前記埋め込み強度修正手段は、
前記埋め込み強度修正が完了した前記画像について、前記表示環境エミュレート手段と、前記電子透かし検出手段と、前記埋め込み強度修正手段と、のそれぞれの各画像処理の段階ごとの画像データを表示および保存可能なことを特徴とする請求項８に記載の電子透かし埋め込み応用方法。
電子透かしを画像に埋め込むための電子透かし埋め込み応用システムであって、
透かし強度初期値を用いて、前記画像に電子透かしを埋め込むための埋め込み手段と、
前記電子透かしが埋め込まれた画像を画像読み取り装置で読み取る場合の変形、画像読み取り装置の特性が撮影画像に及ぼす影響、及び読み取った画像を保存する際の劣化をエミュレートする設定値に基づき、前記電子透かしが埋め込まれた画像に画像処理を行うための利用環境エミュレート手段と、
前記画像処理された画像から、電子透かしの検出を行い、前記検出の際に得られる検出値と、既定の閾値との比較によって、前記検出値が前記閾値以上であった場合には、前記画像を出力または保存し、前記検出値が前記閾値に満たなかった場合には、透かし強度の値を増加させるための電子透かし検出手段と、を備え、
電子透かし検出ステップにおける前記検出値が前記閾値以上となるまで、前記増加させた値を透かし強度の値として電子透かし埋め込みステップから電子透かし検出ステップまでを繰り返す
ことを特徴とする電子透かし埋め込み応用システム。
電子透かしを画像に埋め込むための電子透かし埋め込み応用システムであって、
前記画像を表示するための表示媒体の表示特性に基づき、電子透かしを埋め込んだ画像が持つ輝度特性が、表示媒体毎に表現可能な輝度範囲に収まるように前記画像を圧縮し、透かし強度の初期値の設定を行うための表示媒体エミュレート手段と、
前記設定された透かし強度の値を用いて、前記画像に電子透かしを埋め込むための埋め込み手段と、
前記電子透かしが埋め込まれた画像から、電子透かしの検出を行い、前記検出の際に得られる検出値と、既定の閾値との比較によって、前記検出値が前記閾値以上であった場合には、前記画像を出力または保存し、前記検出値が前記閾値に満たなかった場合には、透かし強度の値を増加させるための電子透かし検出手段と、を備え、
電子透かし検出ステップにおける前記検出値が前記閾値以上となるまで、前記増加させた値を透かし強度の値として電子透かし埋め込みステップから電子透かし検出ステップまでを繰り返す
ことを特徴とする電子透かし埋め込み検出システム。
電子透かしを画像に埋め込むための電子透かし埋め込み応用システムであって、
前記画像を表示するための表示媒体の表示特性に基づき、電子透かしを埋め込んだ画像が持つ輝度特性が、表示媒体毎に表現可能な輝度範囲に収まるように前記画像を圧縮し、透かし強度の初期値の設定を行うための表示媒体エミュレート手段と、
前記設定された透かし強度の値を用いて、前記画像に電子透かしを埋め込むための埋め込み手段と、
前記電子透かしが埋め込まれた画像を画像読み取り装置で読み取る場合の変形、画像読み取り装置の特性が撮影画像に及ぼす影響、及び読み取った画像を保存する際の劣化をエミュレートする設定値に基づき、前記電子透かしが埋め込まれた画像に画像処理を行うための利用環境エミュレート手段と、
前記電子透かしが埋め込まれた画像から、電子透かしの検出を行い、前記検出の際に得られる検出値と、既定の閾値との比較によって、前記検出値が前記閾値以上であった場合には、前記画像を出力または保存し、前記検出値が前記閾値に満たなかった場合には、透かし強度の値を増加させるための電子透かし検出手段と、を備え、
電子透かし検出ステップにおける前記検出値が前記閾値以上となるまで、前記増加させた値を透かし強度の値として電子透かし埋め込みステップから電子透かし検出ステップまでを繰り返す
ことを特徴とする電子透かし埋め込み検出システム。
前記表示媒体は、
すくなくとも、画像表示装置、画像印刷装置、画像転写装置のいずれかであって、
それぞれに固有の色空間範囲内に前記電子透かしが含まれるための輝度調整を行う輝度調整手段を備えることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の電子透かし埋め込み応用システム。
前記利用環境エミュレート手段は、
前記検出環境として前記画像をデジタル信号として撮影可能なカメラが想定され、
前記カメラの位置による回転、斜め方向からの撮影による画像歪み、ピンぼけ、手ぶれ、レンズに固有の歪み、レンズに付着したゴミによるノイズ、前記カメラが取り込み可能な画像サイズへの変換処理、をすくなくとも前記検出補正値として有することを特徴とする請求項１３に記載の電子透かし埋め込み応用システム。
前記表示環境エミュレート手段は、
前記埋め込み強度補正を実行する前に、前記画像に既に電子透かしが埋め込まれているか否かを判断して前記電子透かしが二重に埋め込まれることを防止するための二重埋め込み防止手段を備えることを特徴とする請求項１４に記載の電子透かし埋め込み応用システム。
前記電子透かしは、
前記埋め込みの許容を示すための電子透かしＩＤ、前記電子透かしＩＤの有効期間、前記電子透かしの透かし鍵のいずれかを含ませることが設定可能なことを特徴とする請求項１５に記載の電子透かし埋め込み応用システム。
前記画像は、
前記強度補正後において、周囲に枠線もしくは縁線が付加されていることを特徴とする請求項１６に記載の電子透かし埋め込み応用システム。
前記埋め込み強度修正手段は、
前記埋め込み強度修正が完了した前記画像について、前記表示環境エミュレート手段と、前記電子透かし検出手段と、前記埋め込み強度修正手段と、のそれぞれの各画像処理の段階ごとの画像データを表示および保存可能なことを特徴とする請求項１７に記載の電子透かし埋め込み応用システム。
電子透かしを画像に埋め込むための電子透かし埋め込み応用プログラムであって、
埋め込み手段が、透かし強度初期値を用いて、前記画像に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込みステップと、
利用環境エミュレート手段が、前記電子透かしが埋め込まれた画像を画像読み取り装置で読み取る場合の変形、画像読み取り装置の特性が撮影画像に及ぼす影響、及び読み取った画像を保存する際の劣化をエミュレートする設定値に基づき、前記電子透かしが埋め込まれた画像に画像処理を行う利用環境エミュレートステップと、
電子透かし検出手段が、前記画像処理された画像から、電子透かしの検出を行い、前記検出の際に得られる検出値と、既定の閾値との比較によって、
前記検出値が前記閾値以上であった場合には、前記画像を出力または保存し、
前記検出値が前記閾値に満たなかった場合には、透かし強度の値を増加させる電子透かし検出ステップと、
電子透かし検出ステップにおける前記検出値が前記閾値以上となるまで、前記増加させた値を透かし強度の値として電子透かし埋め込みステップから電子透かし検出ステップまでを繰り返す
ことを特徴とする電子透かし埋め込み応用プログラム。
電子透かしを画像に埋め込むための電子透かし埋め込み応用プログラムであって、
表示媒体エミュレート手段が、前記画像を表示するための表示媒体の表示特性に基づき、電子透かしを埋め込んだ画像が持つ輝度特性が、表示媒体毎に表現可能な輝度範囲に収まるように前記画像を圧縮し、透かし強度の初期値の設定を行う表示環境エミュレートステップと、
埋め込み手段が、前記設定された透かし強度の値を用いて、前記画像に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込みステップと、
電子透かし検出手段が、前記電子透かしが埋め込まれた画像から、電子透かしの検出を行い、前記検出の際に得られる検出値と、既定の閾値との比較によって、
前記検出値が前記閾値以上であった場合には、前記画像を出力または保存し、
前記検出値が前記閾値に満たなかった場合には、透かし強度の値を増加させる電子透かし検出ステップと、
電子透かし検出ステップにおける前記検出値が前記閾値以上となるまで、前記増加させた値を透かし強度の値として電子透かし埋め込みステップから電子透かし検出ステップまでを繰り返す
ことを特徴とする電子透かし埋め込み検出プログラム。
電子透かしを画像に埋め込むための電子透かし埋め込み応用プログラムであって、
表示媒体エミュレート手段が、前記画像を表示するための表示媒体の表示特性に基づき、電子透かしを埋め込んだ画像が持つ輝度特性が、表示媒体毎に表現可能な輝度範囲に収まるように前記画像を圧縮し、透かし強度の初期値の設定を行う表示環境エミュレートステップと、
埋め込み手段が、前記設定された透かし強度の値を用いて、前記画像に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込みステップと、
利用環境エミュレート手段が、前記電子透かしが埋め込まれた画像を画像読み取り装置で読み取る場合の変形、画像読み取り装置の特性が撮影画像に及ぼす影響、及び読み取った画像を保存する際の劣化をエミュレートする設定値に基づき、前記電子透かしが埋め込まれた画像に画像処理を行う利用環境エミュレートステップと、
電子透かし検出手段が、前記電子透かしが埋め込まれた画像から、電子透かしの検出を行い、前記検出の際に得られる検出値と、既定の閾値との比較によって、
前記検出値が前記閾値以上であった場合には、前記画像を出力または保存し、
前記検出値が前記閾値に満たなかった場合には、透かし強度の値を増加させる電子透かし検出ステップと、
電子透かし検出ステップにおける前記検出値が前記閾値以上となるまで、前記増加させた値を透かし強度の値として電子透かし埋め込みステップから電子透かし検出ステップまでを繰り返す
ことを特徴とする電子透かし埋め込み検出プログラム。
前記表示媒体は、
すくなくとも、画像表示装置、画像印刷装置、画像転写装置のいずれかであって、
それぞれに固有の色空間範囲内に前記電子透かしが含まれるための輝度調整を行う輝度調整手段を備えることを特徴とする請求項１９〜２１のいずれかに記載の電子透かし埋め込み応用プログラム。
前記利用環境エミュレート手段は、
前記検出環境として前記画像をデジタル信号として撮影可能なカメラが想定され、
前記カメラの位置による回転、斜め方向からの撮影による画像歪み、ピンぼけ、手ぶれ、レンズに固有の歪み、レンズに付着したゴミによるノイズ、前記カメラが取り込み可能な画像サイズへの変換処理、をすくなくとも前記検出補正値として有することを特徴とする請求項２２に記載の電子透かし埋め込み応用プログラム。
前記表示環境エミュレート手段は、
前記埋め込み強度補正を実行する前に、前記画像に既に電子透かしが埋め込まれているか否かを判断して前記電子透かしが二重に埋め込まれることを防止するための二重埋め込み防止手段を備えることを特徴とする請求項２３に記載の電子透かし埋め込み応用プログラム。
前記電子透かしは、
前記埋め込みの許容を示すための電子透かしＩＤ、前記電子透かしＩＤの有効期間、前記電子透かしの透かし鍵のいずれかを含ませることが設定可能なことを特徴とする請求項２４に記載の電子透かし埋め込み応用プログラム。
前記画像は、
前記強度補正後において、周囲に枠線もしくは縁線が付加されていることを特徴とする請求項２５に記載の電子透かし埋め込み応用プログラム。
前記埋め込み強度修正手段は、
前記埋め込み強度修正が完了した前記画像について、前記表示環境エミュレート手段と、前記電子透かし検出手段と、前記埋め込み強度修正手段と、のそれぞれの各画像処理の段階ごとの画像データを表示および保存可能なことを特徴とする請求項２６に記載の電子透かし埋め込み応用プログラム。