JP4166457B2 - 電子すかし埋め込み装置及び電子すかし検出装置 - Google Patents
電子すかし埋め込み装置及び電子すかし検出装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，デジタル画像の処理技術に関し，特にデジタル画像に特殊な情報をもつ認証データ（電子すかしデータ）を埋め込む装置，及びこれを検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年，デジタル画像の違法な複製が問題になっている。違法な複製を防止するために，画像情報を符号化（暗号化）し，正当な暗号解読キーをもつ再生システムのみが暗号化された画像情報を再生できるシステムが考えられている。しかし，ひとたび暗号を解読されてしまうと，それ以降の複製を防止することはできない。
【０００３】
そこで，画像情報そのものの中に，視覚的にはわからない程度に加工を加えながら認証コードや著作権などの情報を埋め込む，電子すかし技術が開発されている。電子すかしはコンテンツ自身に統合され，記憶容量が増えることもなく，画像の改竄，違法な複製，不正転送などが防止できる。
【０００４】
電子すかしの埋め込み方法には，改竄によって検出不能になるほど壊れやすい方法と，改竄によっては検出不能になりにくい方法と，その中間の方法とがある。壊れやすい電子すかしや，やや壊れやすい電子すかしは改竄検出などに用いられ，壊れにくい電子すかしは，著作権保護のための電子署名などに用いられる。以下では，壊れやすい電子すかしを「フラジャイル（fragile）」，やや壊れやすい電子すかしを「セミフラジャイル（semi-fragile）」，壊れにくい電子すかしを「ローバスト（robust）」という。
【０００５】
セミフラジャイル，または，フラジャイルな電子すかしは，埋め込み時に，画像情報のある領域（例えば，低周波数領域など）から画像の特徴である認証コード（Authentication bits）を生成し（「埋め込み側認証コード」という），画像情報の他の領域（例えば，他の座標の領域や，やや高周波数な領域など）へ埋め込む。そして検出時には，同じアルゴリズムで認証コードを生成し（「検出側認証コード」という），埋め込まれた“埋め込み側認証コード”と，“検出側認証コード”が一致するかどうかで改竄の有無を検出する。もし認証コードが一致していなければ，その画像情報は改竄されていることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし，従来の改竄検出用のセミフラジャイル／フラジャイルな電子すかしは，埋め込みを画像全体に行っているため，画像全体に電子すかしがノイズのように載ることで画質が全体的に劣化していた。そのため，医療向け画像や，照合元データとして画像情報の無損失（ロスレス）が要求される用途では使われなかった。
【０００７】
そこで本発明は，セミフラジャイル／フラジャイルな電子すかしにおいて，認証コードの生成時は画像の重要領域も含めた領域を用い，認証コードの埋め込み時は画像の重要領域を避けることで，画像の重要な部分の改竄検出が可能でありながら，しかも重要な部分の画質が電子すかしによって劣化しない，電子すかし埋め込み装置，及びこれに対応した電子すかし検出装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の電子すかし埋め込み装置は，
画像入力端子から入力される画像情報から，画像の特徴量とする認証コードを生成する，埋め込み側認証コード生成手段と，
画像情報のうち，重要領域設定端子から入力される重要領域情報によって得られる重要領域以外の部分に生成された認証コードを埋め込み，出力する，電子すかし埋め込み手段とを含んで構成されることを特徴とする。
【０００９】
認証コードの生成方法や埋め込み方法は特に限定されず，従来の電子すかしと同様の手法も用いることができる。
【００１０】
また，上記目的を達成するための本発明の電子すかし検出装置は，
画像入力端子から入力される画像情報から，前記埋め込み側認証コード生成手段と同様のアルゴリズムで認証コードを生成する検出側認証コード生成手段と，画像入力端子から入力される，電子すかしとして認証コードが埋め込まれた画像情報のうち，重要領域設定端子から入力される重要領域情報によって得られる重要領域以外の部分から，埋め込まれた認証コードを検出する電子すかし検出手段と，
電子すかし検出手段で得られる埋め込み側認証コードと検出側認証コード生成手段で得られる検出側認証コードとを比較し，その結果を出力する比較手段とを含んで構成されることを特徴とする。
【００１１】
このような構成の電子すかし埋め込み装置と電子すかし検出装置とによって，認証コードの生成時は画像の全領域を用い，認証コードの埋め込み時は画像の重要領域を避けることで，画像の重要な部分の改竄検出が可能でありながら，しかも重要な部分の画質が劣化しない電子すかしが実現できる。
【００１２】
また，本発明の電子すかし埋め込み装置は，上記構成でさらに，重要領域情報及び認証コードが埋め込まれた画像情報を符号化する符号化手段を含んで構成されてもよい。
【００１３】
また，本発明の電子すかし検出装置は，上記構成でさらに，符号化された画像情報から，重要領域情報及び認証コードが埋め込まれた画像情報とを復号化する復号化手段を含んで構成されてもよい。
【００１４】
符号化手段，復号化手段を加えることで，画像情報，重要領域情報を暗号化して蓄積，転送等することができ，改竄防止の他，盗難防止の効果がある。
【００１５】
画像情報，または，重要領域情報のいずれかのみを符号化することでも本発明の効果を得られるが，画像情報と重要領域情報の両方を符号化し，多重化することで不正な解読がより困難になり好ましい。
【００１６】
符号化方法は特に限定されないが，例えば，ＪＰＥＧ２０００のＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）や，ＪＢＩＧ２のＲｅｇｉｏｎ Ｓｅｇｍｅｎｔ等を用いることができる。
【００１７】
また，本発明の他の電子すかし埋め込み装置は，
画像入力端子から入力される画像情報から，画像の特徴量であり，セミフラジャイルな電子すかしを可能とする認証コードを生成する，セミフラジャイル認証コード生成手段と，
画像の特徴量であり，フラジャイルな電子すかしを可能とする認証コードを生成する，フラジャイル認証コード生成手段と，
画像情報のうち，セミフラジャイルな電子すかしを使用するように領域設定情報に設定されている領域に対してはセミフラジャイルな電子すかしのための認証コードを埋め込み，出力し，
フラジャイルな電子すかしを使用するように領域設定情報に設定されている領域に対してはフラジャイルな電子すかしのための認証コードを埋め込み，出力する，電子すかし埋め込み手段とを含んで構成されることを特徴とする。
【００１８】
また，本発明の他の電子すかし検出装置は，
画像入力端子から入力される画像情報から，埋め込み側のセミフラジャイルな電子すかしを可能とする認証コード生成手段と同様のアルゴリズムで認証コードを生成する検出側セミフラジャイル認証コード生成手段と，
埋め込み側のフラジャイルな電子すかしを可能とする認証コード生成手段と同様のアルゴリズムで認証コードを生成する検出側フラジャイル認証コード生成手段と，
画像入力端子から入力される，電子すかしとしてセミフラジャイル認証コード及びフラジャイル認証コードが埋め込まれた画像情報から埋め込み側認証コードを検出する電子すかし検出手段と，
電子すかし検出手段で得られる埋め込み側認証コード及び検出側セミフラジャイル認証コード生成手段で得られるセミフラジャイル認証コードと，検出側フラジャイル認証コード生成手段で得られるフラジャイル認証コードとを比較し，その結果を出力する比較手段とを含んで構成されることを特徴とする。
【００１９】
このような構成の電子すかし埋め込み装置と電子すかし検出装置とによって，認証コードの生成は，画像の重要領域にはフラジャイルな電子すかしを用いて画像の劣化を許さず，重要でない領域にはセミフラジャイルな電子すかしを用いて多少の劣化を許す，画像の重要な部分の改竄検出が可能でありながら，しかも重要な部分の画質が劣化しない電子すかしが実現できる。
【００２０】
また，本発明の電子すかし埋め込み装置は，上記構成でさらに，前記電子すかし埋め込み手段が，画像入力端子から入力される画像情報のうち，領域設定端子から入力される領域設定情報によって得られる重要領域以外の部分に認証コードを埋め込むように構成してもよい。
【００２１】
また，本発明の電子すかし検出装置は，上記構成でさらに，前記電子すかし検出手段が，画像入力端子から入力される，電子すかしとして認証コードが埋め込まれた画像情報のうち，領域設定端子から入力される領域設定情報によって得られる重要領域以外の部分から認証コードを検出するように構成してもよい。
【００２２】
このような構成の電子すかし埋め込み装置と電子すかし検出装置とによって，画像の重要領域に対しては全く画像情報の損失なく，かつ，画像の劣化がなく，その他の領域では多少の画像の劣化を許す電子すかしが実現できる。
【００２３】
また，本発明の他の電子すかし埋め込み装置は，
画像入力端子から入力される画像情報のうち，重要領域設定端子から入力される重要領域情報によって得られる重要領域の部分から，画像の特徴量とする認証コードを生成する，埋め込み側認証コード生成手段と，
画像情報のうち，重要領域以外の部分に生成された認証コードを埋め込み，出力する，電子すかし埋め込み手段とを含んで構成されることを特徴とする。
【００２４】
また，本発明の他の電子すかし検出装置は，
画像入力端子から入力される画像情報のうち，重要領域設定端子から入力される重要領域情報によって得られる重要領域の部分から，埋め込み側認証コード生成手段と同様のアルゴリズムで認証コードを生成する検出側認証コード生成手段と，
画像入力端子から入力される，電子すかしとして認証コードが埋め込まれた画像情報のうち，重要領域以外の部分から，埋め込まれた認証コードを検出する電子すかし検出手段と，
電子すかし検出手段で得られる埋め込み側認証コードと，検出側認証コード生成手段で得られる検出側認証コードとを比較し，その結果を出力する比較手段とを含んで構成されることを特徴とする。
【００２５】
このような構成の電子すかし埋め込み装置と電子すかし検出装置とによって，画像の重要領域に対しては全く画像情報の損失なく，かつ，画像の劣化がなく，その他の領域では多少の画像の劣化を許し，しかも画像の重要領域だけで改竄が検出でき，さらに認証コードのビット数が比較的少なくて済む電子すかしが実現できる。
【００２６】
また，本発明の他の電子すかし埋め込み装置は，上記構成でさらに，前記電子すかし埋め込み手段が，重要領域に対する認証コードが電子すかし検出装置の電子すかし検出手段にプログレッシブ伝送の初期に伝わるように，伝送初期で閉じた認証コードを埋め込むことを特徴とする。
【００２７】
また，本発明の他の電子すかし検出装置は，上記構成でさらに，前記電子すかし検出手段が，重要領域に対する認証コードをプログレッシブ伝送の初期に検出することを特徴とする。
【００２８】
このような構成の電子すかし埋め込み装置と電子すかし検出装置とによって，上記構成の効果に加え，プログレッシブ伝送の初期の段階で，画像の重要領域の改竄が早期に検出できる電子すかしが実現できる。
【００２９】
プログレッシブ伝送は，直行変換方式の国際標準である離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform）後や，Ｗａｖｅｌｅｔ変換後の，周波数成分の低周波から高周波までを徐々に伝送する方法や，ＭＳＢ（最上位ビット）のビットプレーンからＬＳＢ（最下位ビット）のビットプレーンに向かって徐々に伝送する方法などがある。低周波から高周波までプログレッシブに伝送する場合は，ある周波数成分よりも低周波数な成分のみを認証コードの生成に用い，ビットプレーンによってプログレッシブに伝送する場合は，あるビットプレーンよりもＭＳＢ側のビットプレーンのデータのみを認証コードの生成に用いる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に，本発明のいくつかの実施の形態を，図面を用いて説明する。
【００３１】
（第１の実施形態）
図１は，本発明の第１の実施形態の電子すかし埋め込み装置の一例を示すブロック図である。第１の実施形態の電子すかし埋め込み装置は，埋め込み側認証コード生成手段１１１と，電子すかし埋め込み手段１１２とを含んで構成される。埋め込み側認証コード生成手段１１１は，画像入力端子１０１から入力される画像情報から，画像の特徴量とする認証コードを生成する。また，電子すかし埋め込み手段１１２は，画像情報のうち，重要領域設定端子１０３から入力される重要領域情報によって得られる重要領域以外の部分に，埋め込み側認証コード生成手段１１１が生成した認証コードを埋め込み，電子すかし入り画像出力端子１０２に出力する。
【００３２】
図２は，本発明の第１の実施形態の電子すかし検出装置の一例を示すブロック図である。第１の実施形態の電子すかし検出装置は，検出側認証コード生成手段１３１と，電子すかし検出手段１３２と，比較手段１３３とを含んで構成される。検出側認証コード生成手段１３１は，画像入力端子１２１から入力される画像情報から，図１の埋め込み側認証コード生成手段１１１と同様のアルゴリズムで認証コードを生成する。また，電子すかし検出手段１３２は，画像入力端子１２１から入力される，電子すかしとして認証コードが埋め込まれた画像情報のうち，重要領域設定端子１２３から入力される重要領域情報によって得られる重要領域以外の部分から，埋め込まれた認証コードを検出する。また，比較手段１３３は，電子すかし検出手段１３２で得られる埋め込み側認証コードと，検出側認証コード生成手段１３１で得られる検出側認証コードとを比較し，その結果を比較結果出力端子１２２に出力する。
【００３３】
上記第１の実施形態によれば，認証コードの生成時は画像情報の全領域を用い，認証コードの埋め込み時は画像情報の重要領域を避けることで，画像の重要な部分の改竄検出が可能であり，しかも重要な部分の画質が劣化しない。
【００３４】
（第２の実施形態）
図３は，本発明の第２の実施形態の電子すかし埋め込み装置の一例を示すブロック図である。第２の実施形態の電子すかし埋め込み装置は，埋め込み側認証コード生成手段２１１と，電子すかし埋め込み手段２１２と，符号化手段２１３とを含んで構成される。埋め込み側認証コード生成手段２１１は，画像入力端子２０１から入力される画像情報から，画像の特徴量とする認証コードを生成する。
【００３５】
また，電子すかし埋め込み手段２１２は，画像情報のうち，重要領域設定端子２０３から入力される重要領域情報によって得られる重要領域以外の部分に，埋め込み側認証コード生成手段２１１が生成した認証コードを埋め込み，符号化手段２１３に出力する。そして，符号化手段２１３は，重要領域設定端子２０３から入力される重要領域情報と，電子すかし埋め込み手段２１２から入力される電子すかし入り画像情報を符号化し，符号化画像出力端子２０２に出力する。
【００３６】
図４は，本発明の第２の実施形態の検出装置の一例を示すブロック図である。第２の実施形態の電子すかし検出装置は，復号化手段２３４と，検出側認証コード生成手段２３１と，電子すかし検出手段２３２と，比較手段２３３とを含んで構成される。復号化手段２３４は，符号化画像入力端子２２１から入力される符号化画像情報から，画像情報と，重要領域情報とを復号化する。検出側認証コード生成手段２３１は，復号化手段２３４から入力される画像情報から，図３の埋め込み側認証コード生成手段２１１と同様のアルゴリズムで認証コードを生成する。
【００３７】
また，電子すかし検出手段２３２は，復号化手段２３２から入力される，電子すかしとして認証コードが埋め込まれた画像情報のうち，復号化手段２３４から入力される重要領域情報によって得られる重要領域以外の部分から，埋め込まれた認証コードを検出する。また，比較手段２３３は，電子すかし検出手段２３２で得られる埋め込み側認証コードと，検出側認証コード生成手段２３１で得られる検出側認証コードとを比較し，その結果を比較結果出力端子２２２に出力する。
【００３８】
上記第２の実施形態によれば，符号化手段，復号化手段を加えることで，画像情報，重要領域情報を暗号化して蓄積，転送等することができる。
【００３９】
（第３の実施形態）
図５は，本発明の第３の実施形態の電子すかし埋め込み装置の一例を示すブロック図である。第３の実施形態の電子すかし埋め込み装置は，フラジャイル認証コード生成手段３１５と，セミフラジャイル認証コード生成手段３１６と，電子すかし埋め込み手段３１２とを含んで構成される。フラジャイル認証コード生成手段３１５は，画像入力端子３０１から入力される画像情報から，画像の特徴量であり，フラジャイルな電子すかしを可能とする認証コードを生成する。また，セミフラジャイル認証コード生成手段３１６は，画像入力端子３０１から入力される画像情報から，画像の特徴量であり，セミフラジャイルな電子すかしを可能とする認証コードを生成する。
【００４０】
また，電子すかし埋め込み手段３１２は，画像情報のうち，セミフラジャイルな電子すかしを使用するように領域設定端子３０４から入力される領域設定情報に設定されている領域に対してはセミフラジャイルな電子すかしのための認証コードを埋め込み，電子すかし入り画像出力端子３０２に出力し，フラジャイルな電子すかしを使用するように領域設定情報に設定されている領域に対してはフラジャイルな電子すかしのための認証コードを埋め込み，電子すかし入り画像出力端子３０２に出力する。
【００４１】
図６は，本発明の第３の実施形態の検出装置の一例を示すブロック図である。第３の実施形態の電子すかし検出装置は，検出側フラジャイル認証コード生成手段３３５と，検出側セミフラジャイル認証コード生成手段３３６と，電子すかし検出手段３３２と，比較手段３３３とを含んで構成される。
【００４２】
検出側セミフラジャイル認証コード生成手段３３６は，画像入力端子３２１から入力される画像情報から，図５の埋め込み側のセミフラジャイルな電子すかしを可能とする認証コード生成手段３１６と同様のアルゴリズムで認証コードを生成する。また，検出側フラジャイル認証コード生成手段３３５は，画像入力端子３２１から入力される画像情報から，図５の埋め込み側のフラジャイルな電子すかしを可能とする認証コード生成手段３１５と同様のアルゴリズムで認証コードを生成する。
【００４３】
また，電子すかし検出手段３３２は，画像入力端子３２１から入力される，電子すかしとしてセミフラジャイル認証コード及びフラジャイル認証コードが埋め込まれた画像情報から埋め込み側認証コードを検出し，比較手段３３３に出力する。比較手段３３３は，電子すかし検出手段３３２より出力された，埋め込み側認証コードと，検出側セミフラジャイル認証コード生成手段３３６から出力されたセミフラジャイル認証コード及び検出側フラジャイル認証コード生成手段３３５から出力されたフラジャイル認証コードとを比較し，その結果を比較結果出力端子３２２に出力する。
【００４４】
上記第３の実施形態によれば，認証コードの生成は，画像の重要領域にはフラジャイルな電子すかしを用いて画像の劣化を許さず，重要でない領域にはセミフラジャイルな電子すかしを用いて多少の劣化を許すことで，画像の重要な部分の改竄検出が可能でありながら，しかも重要な部分の画質が劣化しない。
【００４５】
（第４の実施形態）
図７は，本発明の第４の実施形態の埋め込み装置の一例を示すブロック図である。第４の実施形態の埋め込み装置は，図５の第３の実施形態の埋め込み装置の構成に加えさらに，電子すかし埋め込み手段４１２が，画像入力端子４０１から入力される画像情報のうち，領域設定端子４０４から入力される領域設定情報によって得られる重要領域以外の部分に認証コードを埋め込むように構成される。
【００４６】
図８は，本発明の第４の実施形態の検出装置の一例を示すブロック図である。第４の実施形態の検出装置は，図６の第３の実施形態の検出装置の構成に加えさらに，電子すかし検出手段４３２が，画像入力端子４２１から入力される，電子すかしとして認証コードが埋め込まれた画像情報のうち，領域設定端子４２４から入力される領域設定情報によって得られる重要領域以外の部分から認証コードを検出するように構成される。
【００４７】
上記第４の実施形態によれば，画像の重要領域に対しては全く画像情報の損失なく，かつ，画像の劣化がなく，その他の領域では多少の画像の劣化を許す電子すかしが得られる。
【００４８】
（第５の実施形態）
図９は，本発明の第５，第６の実施形態の埋め込み装置の一例を示すブロック図である。第５の実施形態の電子すかし埋め込み装置は，埋め込み側認証コード生成手段５１１と，電子すかし埋め込み手段５１２とを含んで構成される。埋め込み側認証コード生成手段５１１は，画像入力端子５０１から入力される画像情報のうち，重要領域設定端子５０３から入力される重要領域情報によって得られる重要領域の部分から，画像の特徴量とする認証コードを生成する。また，電子すかし埋め込み手段５１２は，画像情報のうち，重要領域設定端子５０３から入力される重要領域情報によって得られる重要領域以外の部分に，埋め込み側認証コード生成手段５１１が生成した認証コードを埋め込み，電子すかし入り画像出力端子５０２に出力する。
【００４９】
図１０は，本発明の第５，第６の実施形態の検出装置の一例を示すブロック図である。第５の実施形態の電子すかし検出装置は，検出側認証コード生成手段５３１と，電子すかし検出手段５３２と，比較手段５３３とを含んで構成される。検出側認証コード生成手段５３１は，画像入力端子５２１から入力される画像情報のうち，重要領域設定端子５２３から入力される重要領域情報によって得られる重要領域の部分から，図９の埋め込み側認証コード生成手段５１１と同様のアルゴリズムで認証コードを生成する。
【００５０】
また，電子すかし検出手段５３２は，画像入力端子５２１から入力される，電子すかしとして認証コードが埋め込まれた画像情報のうち，重要領域以外の部分から，埋め込まれた認証コードを検出する。また，比較手段５３３は，電子すかし検出手段５３２で得られる埋め込み側認証コードと，検出側認証コード生成手段５３１で得られる検出側認証コードとを比較し，その結果を比較結果出力端子５２２に出力する。
【００５１】
上記第５の実施形態によれば，画像の重要領域に対しては全く画像情報の損失なく，かつ，画像の劣化がなく，その他の領域では多少の画像の劣化を許し，しかも画像の重要領域だけで改竄が検出できる。さらに，認証コードのビット数が第１の実施形態と比較して少なくて済み，重要領域以外の画質の劣化も抑えることができる。
【００５２】
（第６の実施形態）
第６の実施形態の電子すかし埋め込み装置は，第５の実施形態の電子すかし埋め込み装置と同様の構成で，電子すかし埋め込み手段５１２が重要領域に対する認証コードが図１０の電子すかし検出装置５３２の電子すかし検出手段にプログレッシブ伝送の初期に伝わるように，伝送初期で閉じた認証コードを埋め込むように構成される。
【００５３】
一方，第６の実施形態の電子すかし検出装置は，第５の実施形態の電子すかし検出装置と同様の構成で，電子すかし検出手段５３２が，重要領域に対する認証コードをプログレッシブ伝送の初期に検出するように構成される。
【００５４】
プログレッシブ伝送の初期に送られる部分は，周波数によるプログレッシブの場合は，電子すかしに用いた周波数成分の次に低周波な周波数成分や，認証ビットの生成時にサンプルとして用いなかった同程度の周波数成分を，また，ビットプレーンによるプログレッシブの場合は，電子すかしに用いたビットプレーンの次のビットプレーンや，認証ビット生成時にサンプルとして用いなかった位置のビットプレーンを用いればよい。
【００５５】
比較手段５３３は，初期，中期，後期などの各伝送段階の，埋め込み側で生成された認証コード，検出側で生成された認証コードがそれぞれ揃った時点で比較を行い，各伝送段階での結果を出力する。
【００５６】
上記第６の実施形態によれば，第５の実施形態における効果に加え，プログレッシブ伝送の初期の段階で，画像の重要領域の改竄が早期に検出できる。
【００５７】
なお，上記いずれの実施形態においても，電子すかしの埋め込み，検出の対象は，静止画像情報に限られず，デジタル情報であれば，動画情報，音声情報その他の電子化情報が同様に扱うことができる。
【００５８】
また，第３，第４，第５，第６の実施形態は，実施形態２と同様に，符号化／復号化手段と組み合わせることができる。
【００５９】
以上，添付図面を参照しながら本発明の電子すかし埋め込み装置，及び，電子すかし検出装置の好適な実施形態について説明したが，本発明はこれらの例に限定されない。いわゆる当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６０】
【発明の効果】
本発明により，セミフラジャイル／フラジャイルな電子すかしにおいて，認証コードの生成時は画像の重要領域も含めた領域を用い，認証コードの埋め込み時は画像の重要領域を避けることで，画像の重要な部分の改竄検出が可能でありながら，しかも重要な部分の画質が電子すかしによって劣化しない，電子すかし埋め込み装置，及びこれに対応した電子すかし検出装置が提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の電子すかし埋め込み装置の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の電子すかし検出装置の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の電子すかし埋め込み装置の一例を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の電子すかし検出装置の一例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の電子すかし埋め込み装置の一例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の電子すかし検出装置の一例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第４の実施形態の電子すかし埋め込み装置の一例を示すブロック図である。
【図８】本発明の第４の実施形態の検出装置の一例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第５，第６の実施形態の電子すかし埋め込み装置の一例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第５，第６の実施形態の電子すかし検出装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０１，２０１，３０１，４０１，５０１ 画像入力端子
１０２，３０２，４０２，５０２ 電子すかし入り画像出力端子
２０２ 符号化画像出力端子
１０３，２０３，５０３ 重要領域設定端子
３０４，４０４ 領域設定端子
１１１，２１１，５１１ 埋め込み側認証コード生成手段
１１２，２１２，３１２，４１２，５１２ 電子すかし埋め込み手段
２１３ 符号化手段
３１５，４１５ セミフラジャイル認証コード生成手段
３１６，４１６ フラジャイル認証コード生成手段
１２１，３２１，４２１，５２１ 画像入力端子
２２１ 符号化画像入力端子
１２２，２２２，３２２，４２２，５２２ 比較結果出力端子
１２３，５２３ 重要領域設定端子
３２４，４２４ 領域設定端子
１３１，２３１，５３１ 検出側認証コード生成手段
１３２，２３２，３３２，４３２，５３２ 電子すかし検出手段
１３３，２３３，３３３，４３３，５３３ 比較手段
２３４ 復号化手段
３３５，４３５ 検出側フラジャイル認証コード生成手段
３３６，４３６ 検出側セミフラジャイル認証コード生成手段
【発明の属する技術分野】
本発明は，デジタル画像の処理技術に関し，特にデジタル画像に特殊な情報をもつ認証データ（電子すかしデータ）を埋め込む装置，及びこれを検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年，デジタル画像の違法な複製が問題になっている。違法な複製を防止するために，画像情報を符号化（暗号化）し，正当な暗号解読キーをもつ再生システムのみが暗号化された画像情報を再生できるシステムが考えられている。しかし，ひとたび暗号を解読されてしまうと，それ以降の複製を防止することはできない。
【０００３】
そこで，画像情報そのものの中に，視覚的にはわからない程度に加工を加えながら認証コードや著作権などの情報を埋め込む，電子すかし技術が開発されている。電子すかしはコンテンツ自身に統合され，記憶容量が増えることもなく，画像の改竄，違法な複製，不正転送などが防止できる。
【０００４】
電子すかしの埋め込み方法には，改竄によって検出不能になるほど壊れやすい方法と，改竄によっては検出不能になりにくい方法と，その中間の方法とがある。壊れやすい電子すかしや，やや壊れやすい電子すかしは改竄検出などに用いられ，壊れにくい電子すかしは，著作権保護のための電子署名などに用いられる。以下では，壊れやすい電子すかしを「フラジャイル（fragile）」，やや壊れやすい電子すかしを「セミフラジャイル（semi-fragile）」，壊れにくい電子すかしを「ローバスト（robust）」という。
【０００５】
セミフラジャイル，または，フラジャイルな電子すかしは，埋め込み時に，画像情報のある領域（例えば，低周波数領域など）から画像の特徴である認証コード（Authentication bits）を生成し（「埋め込み側認証コード」という），画像情報の他の領域（例えば，他の座標の領域や，やや高周波数な領域など）へ埋め込む。そして検出時には，同じアルゴリズムで認証コードを生成し（「検出側認証コード」という），埋め込まれた“埋め込み側認証コード”と，“検出側認証コード”が一致するかどうかで改竄の有無を検出する。もし認証コードが一致していなければ，その画像情報は改竄されていることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし，従来の改竄検出用のセミフラジャイル／フラジャイルな電子すかしは，埋め込みを画像全体に行っているため，画像全体に電子すかしがノイズのように載ることで画質が全体的に劣化していた。そのため，医療向け画像や，照合元データとして画像情報の無損失（ロスレス）が要求される用途では使われなかった。
【０００７】
そこで本発明は，セミフラジャイル／フラジャイルな電子すかしにおいて，認証コードの生成時は画像の重要領域も含めた領域を用い，認証コードの埋め込み時は画像の重要領域を避けることで，画像の重要な部分の改竄検出が可能でありながら，しかも重要な部分の画質が電子すかしによって劣化しない，電子すかし埋め込み装置，及びこれに対応した電子すかし検出装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の電子すかし埋め込み装置は，
画像入力端子から入力される画像情報から，画像の特徴量とする認証コードを生成する，埋め込み側認証コード生成手段と，
画像情報のうち，重要領域設定端子から入力される重要領域情報によって得られる重要領域以外の部分に生成された認証コードを埋め込み，出力する，電子すかし埋め込み手段とを含んで構成されることを特徴とする。
【０００９】
認証コードの生成方法や埋め込み方法は特に限定されず，従来の電子すかしと同様の手法も用いることができる。
【００１０】
また，上記目的を達成するための本発明の電子すかし検出装置は，
画像入力端子から入力される画像情報から，前記埋め込み側認証コード生成手段と同様のアルゴリズムで認証コードを生成する検出側認証コード生成手段と，画像入力端子から入力される，電子すかしとして認証コードが埋め込まれた画像情報のうち，重要領域設定端子から入力される重要領域情報によって得られる重要領域以外の部分から，埋め込まれた認証コードを検出する電子すかし検出手段と，
電子すかし検出手段で得られる埋め込み側認証コードと検出側認証コード生成手段で得られる検出側認証コードとを比較し，その結果を出力する比較手段とを含んで構成されることを特徴とする。
【００１１】
このような構成の電子すかし埋め込み装置と電子すかし検出装置とによって，認証コードの生成時は画像の全領域を用い，認証コードの埋め込み時は画像の重要領域を避けることで，画像の重要な部分の改竄検出が可能でありながら，しかも重要な部分の画質が劣化しない電子すかしが実現できる。
【００１２】
また，本発明の電子すかし埋め込み装置は，上記構成でさらに，重要領域情報及び認証コードが埋め込まれた画像情報を符号化する符号化手段を含んで構成されてもよい。
【００１３】
また，本発明の電子すかし検出装置は，上記構成でさらに，符号化された画像情報から，重要領域情報及び認証コードが埋め込まれた画像情報とを復号化する復号化手段を含んで構成されてもよい。
【００１４】
符号化手段，復号化手段を加えることで，画像情報，重要領域情報を暗号化して蓄積，転送等することができ，改竄防止の他，盗難防止の効果がある。
【００１５】
画像情報，または，重要領域情報のいずれかのみを符号化することでも本発明の効果を得られるが，画像情報と重要領域情報の両方を符号化し，多重化することで不正な解読がより困難になり好ましい。
【００１６】
符号化方法は特に限定されないが，例えば，ＪＰＥＧ２０００のＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）や，ＪＢＩＧ２のＲｅｇｉｏｎ Ｓｅｇｍｅｎｔ等を用いることができる。
【００１７】
また，本発明の他の電子すかし埋め込み装置は，
画像入力端子から入力される画像情報から，画像の特徴量であり，セミフラジャイルな電子すかしを可能とする認証コードを生成する，セミフラジャイル認証コード生成手段と，
画像の特徴量であり，フラジャイルな電子すかしを可能とする認証コードを生成する，フラジャイル認証コード生成手段と，
画像情報のうち，セミフラジャイルな電子すかしを使用するように領域設定情報に設定されている領域に対してはセミフラジャイルな電子すかしのための認証コードを埋め込み，出力し，
フラジャイルな電子すかしを使用するように領域設定情報に設定されている領域に対してはフラジャイルな電子すかしのための認証コードを埋め込み，出力する，電子すかし埋め込み手段とを含んで構成されることを特徴とする。
【００１８】
また，本発明の他の電子すかし検出装置は，
画像入力端子から入力される画像情報から，埋め込み側のセミフラジャイルな電子すかしを可能とする認証コード生成手段と同様のアルゴリズムで認証コードを生成する検出側セミフラジャイル認証コード生成手段と，
埋め込み側のフラジャイルな電子すかしを可能とする認証コード生成手段と同様のアルゴリズムで認証コードを生成する検出側フラジャイル認証コード生成手段と，
画像入力端子から入力される，電子すかしとしてセミフラジャイル認証コード及びフラジャイル認証コードが埋め込まれた画像情報から埋め込み側認証コードを検出する電子すかし検出手段と，
電子すかし検出手段で得られる埋め込み側認証コード及び検出側セミフラジャイル認証コード生成手段で得られるセミフラジャイル認証コードと，検出側フラジャイル認証コード生成手段で得られるフラジャイル認証コードとを比較し，その結果を出力する比較手段とを含んで構成されることを特徴とする。
【００１９】
このような構成の電子すかし埋め込み装置と電子すかし検出装置とによって，認証コードの生成は，画像の重要領域にはフラジャイルな電子すかしを用いて画像の劣化を許さず，重要でない領域にはセミフラジャイルな電子すかしを用いて多少の劣化を許す，画像の重要な部分の改竄検出が可能でありながら，しかも重要な部分の画質が劣化しない電子すかしが実現できる。
【００２０】
また，本発明の電子すかし埋め込み装置は，上記構成でさらに，前記電子すかし埋め込み手段が，画像入力端子から入力される画像情報のうち，領域設定端子から入力される領域設定情報によって得られる重要領域以外の部分に認証コードを埋め込むように構成してもよい。
【００２１】
また，本発明の電子すかし検出装置は，上記構成でさらに，前記電子すかし検出手段が，画像入力端子から入力される，電子すかしとして認証コードが埋め込まれた画像情報のうち，領域設定端子から入力される領域設定情報によって得られる重要領域以外の部分から認証コードを検出するように構成してもよい。
【００２２】
このような構成の電子すかし埋め込み装置と電子すかし検出装置とによって，画像の重要領域に対しては全く画像情報の損失なく，かつ，画像の劣化がなく，その他の領域では多少の画像の劣化を許す電子すかしが実現できる。
【００２３】
また，本発明の他の電子すかし埋め込み装置は，
画像入力端子から入力される画像情報のうち，重要領域設定端子から入力される重要領域情報によって得られる重要領域の部分から，画像の特徴量とする認証コードを生成する，埋め込み側認証コード生成手段と，
画像情報のうち，重要領域以外の部分に生成された認証コードを埋め込み，出力する，電子すかし埋め込み手段とを含んで構成されることを特徴とする。
【００２４】
また，本発明の他の電子すかし検出装置は，
画像入力端子から入力される画像情報のうち，重要領域設定端子から入力される重要領域情報によって得られる重要領域の部分から，埋め込み側認証コード生成手段と同様のアルゴリズムで認証コードを生成する検出側認証コード生成手段と，
画像入力端子から入力される，電子すかしとして認証コードが埋め込まれた画像情報のうち，重要領域以外の部分から，埋め込まれた認証コードを検出する電子すかし検出手段と，
電子すかし検出手段で得られる埋め込み側認証コードと，検出側認証コード生成手段で得られる検出側認証コードとを比較し，その結果を出力する比較手段とを含んで構成されることを特徴とする。
【００２５】
このような構成の電子すかし埋め込み装置と電子すかし検出装置とによって，画像の重要領域に対しては全く画像情報の損失なく，かつ，画像の劣化がなく，その他の領域では多少の画像の劣化を許し，しかも画像の重要領域だけで改竄が検出でき，さらに認証コードのビット数が比較的少なくて済む電子すかしが実現できる。
【００２６】
また，本発明の他の電子すかし埋め込み装置は，上記構成でさらに，前記電子すかし埋め込み手段が，重要領域に対する認証コードが電子すかし検出装置の電子すかし検出手段にプログレッシブ伝送の初期に伝わるように，伝送初期で閉じた認証コードを埋め込むことを特徴とする。
【００２７】
また，本発明の他の電子すかし検出装置は，上記構成でさらに，前記電子すかし検出手段が，重要領域に対する認証コードをプログレッシブ伝送の初期に検出することを特徴とする。
【００２８】
このような構成の電子すかし埋め込み装置と電子すかし検出装置とによって，上記構成の効果に加え，プログレッシブ伝送の初期の段階で，画像の重要領域の改竄が早期に検出できる電子すかしが実現できる。
【００２９】
プログレッシブ伝送は，直行変換方式の国際標準である離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform）後や，Ｗａｖｅｌｅｔ変換後の，周波数成分の低周波から高周波までを徐々に伝送する方法や，ＭＳＢ（最上位ビット）のビットプレーンからＬＳＢ（最下位ビット）のビットプレーンに向かって徐々に伝送する方法などがある。低周波から高周波までプログレッシブに伝送する場合は，ある周波数成分よりも低周波数な成分のみを認証コードの生成に用い，ビットプレーンによってプログレッシブに伝送する場合は，あるビットプレーンよりもＭＳＢ側のビットプレーンのデータのみを認証コードの生成に用いる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に，本発明のいくつかの実施の形態を，図面を用いて説明する。
【００３１】
（第１の実施形態）
図１は，本発明の第１の実施形態の電子すかし埋め込み装置の一例を示すブロック図である。第１の実施形態の電子すかし埋め込み装置は，埋め込み側認証コード生成手段１１１と，電子すかし埋め込み手段１１２とを含んで構成される。埋め込み側認証コード生成手段１１１は，画像入力端子１０１から入力される画像情報から，画像の特徴量とする認証コードを生成する。また，電子すかし埋め込み手段１１２は，画像情報のうち，重要領域設定端子１０３から入力される重要領域情報によって得られる重要領域以外の部分に，埋め込み側認証コード生成手段１１１が生成した認証コードを埋め込み，電子すかし入り画像出力端子１０２に出力する。
【００３２】
図２は，本発明の第１の実施形態の電子すかし検出装置の一例を示すブロック図である。第１の実施形態の電子すかし検出装置は，検出側認証コード生成手段１３１と，電子すかし検出手段１３２と，比較手段１３３とを含んで構成される。検出側認証コード生成手段１３１は，画像入力端子１２１から入力される画像情報から，図１の埋め込み側認証コード生成手段１１１と同様のアルゴリズムで認証コードを生成する。また，電子すかし検出手段１３２は，画像入力端子１２１から入力される，電子すかしとして認証コードが埋め込まれた画像情報のうち，重要領域設定端子１２３から入力される重要領域情報によって得られる重要領域以外の部分から，埋め込まれた認証コードを検出する。また，比較手段１３３は，電子すかし検出手段１３２で得られる埋め込み側認証コードと，検出側認証コード生成手段１３１で得られる検出側認証コードとを比較し，その結果を比較結果出力端子１２２に出力する。
【００３３】
上記第１の実施形態によれば，認証コードの生成時は画像情報の全領域を用い，認証コードの埋め込み時は画像情報の重要領域を避けることで，画像の重要な部分の改竄検出が可能であり，しかも重要な部分の画質が劣化しない。
【００３４】
（第２の実施形態）
図３は，本発明の第２の実施形態の電子すかし埋め込み装置の一例を示すブロック図である。第２の実施形態の電子すかし埋め込み装置は，埋め込み側認証コード生成手段２１１と，電子すかし埋め込み手段２１２と，符号化手段２１３とを含んで構成される。埋め込み側認証コード生成手段２１１は，画像入力端子２０１から入力される画像情報から，画像の特徴量とする認証コードを生成する。
【００３５】
また，電子すかし埋め込み手段２１２は，画像情報のうち，重要領域設定端子２０３から入力される重要領域情報によって得られる重要領域以外の部分に，埋め込み側認証コード生成手段２１１が生成した認証コードを埋め込み，符号化手段２１３に出力する。そして，符号化手段２１３は，重要領域設定端子２０３から入力される重要領域情報と，電子すかし埋め込み手段２１２から入力される電子すかし入り画像情報を符号化し，符号化画像出力端子２０２に出力する。
【００３６】
図４は，本発明の第２の実施形態の検出装置の一例を示すブロック図である。第２の実施形態の電子すかし検出装置は，復号化手段２３４と，検出側認証コード生成手段２３１と，電子すかし検出手段２３２と，比較手段２３３とを含んで構成される。復号化手段２３４は，符号化画像入力端子２２１から入力される符号化画像情報から，画像情報と，重要領域情報とを復号化する。検出側認証コード生成手段２３１は，復号化手段２３４から入力される画像情報から，図３の埋め込み側認証コード生成手段２１１と同様のアルゴリズムで認証コードを生成する。
【００３７】
また，電子すかし検出手段２３２は，復号化手段２３２から入力される，電子すかしとして認証コードが埋め込まれた画像情報のうち，復号化手段２３４から入力される重要領域情報によって得られる重要領域以外の部分から，埋め込まれた認証コードを検出する。また，比較手段２３３は，電子すかし検出手段２３２で得られる埋め込み側認証コードと，検出側認証コード生成手段２３１で得られる検出側認証コードとを比較し，その結果を比較結果出力端子２２２に出力する。
【００３８】
上記第２の実施形態によれば，符号化手段，復号化手段を加えることで，画像情報，重要領域情報を暗号化して蓄積，転送等することができる。
【００３９】
（第３の実施形態）
図５は，本発明の第３の実施形態の電子すかし埋め込み装置の一例を示すブロック図である。第３の実施形態の電子すかし埋め込み装置は，フラジャイル認証コード生成手段３１５と，セミフラジャイル認証コード生成手段３１６と，電子すかし埋め込み手段３１２とを含んで構成される。フラジャイル認証コード生成手段３１５は，画像入力端子３０１から入力される画像情報から，画像の特徴量であり，フラジャイルな電子すかしを可能とする認証コードを生成する。また，セミフラジャイル認証コード生成手段３１６は，画像入力端子３０１から入力される画像情報から，画像の特徴量であり，セミフラジャイルな電子すかしを可能とする認証コードを生成する。
【００４０】
また，電子すかし埋め込み手段３１２は，画像情報のうち，セミフラジャイルな電子すかしを使用するように領域設定端子３０４から入力される領域設定情報に設定されている領域に対してはセミフラジャイルな電子すかしのための認証コードを埋め込み，電子すかし入り画像出力端子３０２に出力し，フラジャイルな電子すかしを使用するように領域設定情報に設定されている領域に対してはフラジャイルな電子すかしのための認証コードを埋め込み，電子すかし入り画像出力端子３０２に出力する。
【００４１】
図６は，本発明の第３の実施形態の検出装置の一例を示すブロック図である。第３の実施形態の電子すかし検出装置は，検出側フラジャイル認証コード生成手段３３５と，検出側セミフラジャイル認証コード生成手段３３６と，電子すかし検出手段３３２と，比較手段３３３とを含んで構成される。
【００４２】
検出側セミフラジャイル認証コード生成手段３３６は，画像入力端子３２１から入力される画像情報から，図５の埋め込み側のセミフラジャイルな電子すかしを可能とする認証コード生成手段３１６と同様のアルゴリズムで認証コードを生成する。また，検出側フラジャイル認証コード生成手段３３５は，画像入力端子３２１から入力される画像情報から，図５の埋め込み側のフラジャイルな電子すかしを可能とする認証コード生成手段３１５と同様のアルゴリズムで認証コードを生成する。
【００４３】
また，電子すかし検出手段３３２は，画像入力端子３２１から入力される，電子すかしとしてセミフラジャイル認証コード及びフラジャイル認証コードが埋め込まれた画像情報から埋め込み側認証コードを検出し，比較手段３３３に出力する。比較手段３３３は，電子すかし検出手段３３２より出力された，埋め込み側認証コードと，検出側セミフラジャイル認証コード生成手段３３６から出力されたセミフラジャイル認証コード及び検出側フラジャイル認証コード生成手段３３５から出力されたフラジャイル認証コードとを比較し，その結果を比較結果出力端子３２２に出力する。
【００４４】
上記第３の実施形態によれば，認証コードの生成は，画像の重要領域にはフラジャイルな電子すかしを用いて画像の劣化を許さず，重要でない領域にはセミフラジャイルな電子すかしを用いて多少の劣化を許すことで，画像の重要な部分の改竄検出が可能でありながら，しかも重要な部分の画質が劣化しない。
【００４５】
（第４の実施形態）
図７は，本発明の第４の実施形態の埋め込み装置の一例を示すブロック図である。第４の実施形態の埋め込み装置は，図５の第３の実施形態の埋め込み装置の構成に加えさらに，電子すかし埋め込み手段４１２が，画像入力端子４０１から入力される画像情報のうち，領域設定端子４０４から入力される領域設定情報によって得られる重要領域以外の部分に認証コードを埋め込むように構成される。
【００４６】
図８は，本発明の第４の実施形態の検出装置の一例を示すブロック図である。第４の実施形態の検出装置は，図６の第３の実施形態の検出装置の構成に加えさらに，電子すかし検出手段４３２が，画像入力端子４２１から入力される，電子すかしとして認証コードが埋め込まれた画像情報のうち，領域設定端子４２４から入力される領域設定情報によって得られる重要領域以外の部分から認証コードを検出するように構成される。
【００４７】
上記第４の実施形態によれば，画像の重要領域に対しては全く画像情報の損失なく，かつ，画像の劣化がなく，その他の領域では多少の画像の劣化を許す電子すかしが得られる。
【００４８】
（第５の実施形態）
図９は，本発明の第５，第６の実施形態の埋め込み装置の一例を示すブロック図である。第５の実施形態の電子すかし埋め込み装置は，埋め込み側認証コード生成手段５１１と，電子すかし埋め込み手段５１２とを含んで構成される。埋め込み側認証コード生成手段５１１は，画像入力端子５０１から入力される画像情報のうち，重要領域設定端子５０３から入力される重要領域情報によって得られる重要領域の部分から，画像の特徴量とする認証コードを生成する。また，電子すかし埋め込み手段５１２は，画像情報のうち，重要領域設定端子５０３から入力される重要領域情報によって得られる重要領域以外の部分に，埋め込み側認証コード生成手段５１１が生成した認証コードを埋め込み，電子すかし入り画像出力端子５０２に出力する。
【００４９】
図１０は，本発明の第５，第６の実施形態の検出装置の一例を示すブロック図である。第５の実施形態の電子すかし検出装置は，検出側認証コード生成手段５３１と，電子すかし検出手段５３２と，比較手段５３３とを含んで構成される。検出側認証コード生成手段５３１は，画像入力端子５２１から入力される画像情報のうち，重要領域設定端子５２３から入力される重要領域情報によって得られる重要領域の部分から，図９の埋め込み側認証コード生成手段５１１と同様のアルゴリズムで認証コードを生成する。
【００５０】
また，電子すかし検出手段５３２は，画像入力端子５２１から入力される，電子すかしとして認証コードが埋め込まれた画像情報のうち，重要領域以外の部分から，埋め込まれた認証コードを検出する。また，比較手段５３３は，電子すかし検出手段５３２で得られる埋め込み側認証コードと，検出側認証コード生成手段５３１で得られる検出側認証コードとを比較し，その結果を比較結果出力端子５２２に出力する。
【００５１】
上記第５の実施形態によれば，画像の重要領域に対しては全く画像情報の損失なく，かつ，画像の劣化がなく，その他の領域では多少の画像の劣化を許し，しかも画像の重要領域だけで改竄が検出できる。さらに，認証コードのビット数が第１の実施形態と比較して少なくて済み，重要領域以外の画質の劣化も抑えることができる。
【００５２】
（第６の実施形態）
第６の実施形態の電子すかし埋め込み装置は，第５の実施形態の電子すかし埋め込み装置と同様の構成で，電子すかし埋め込み手段５１２が重要領域に対する認証コードが図１０の電子すかし検出装置５３２の電子すかし検出手段にプログレッシブ伝送の初期に伝わるように，伝送初期で閉じた認証コードを埋め込むように構成される。
【００５３】
一方，第６の実施形態の電子すかし検出装置は，第５の実施形態の電子すかし検出装置と同様の構成で，電子すかし検出手段５３２が，重要領域に対する認証コードをプログレッシブ伝送の初期に検出するように構成される。
【００５４】
プログレッシブ伝送の初期に送られる部分は，周波数によるプログレッシブの場合は，電子すかしに用いた周波数成分の次に低周波な周波数成分や，認証ビットの生成時にサンプルとして用いなかった同程度の周波数成分を，また，ビットプレーンによるプログレッシブの場合は，電子すかしに用いたビットプレーンの次のビットプレーンや，認証ビット生成時にサンプルとして用いなかった位置のビットプレーンを用いればよい。
【００５５】
比較手段５３３は，初期，中期，後期などの各伝送段階の，埋め込み側で生成された認証コード，検出側で生成された認証コードがそれぞれ揃った時点で比較を行い，各伝送段階での結果を出力する。
【００５６】
上記第６の実施形態によれば，第５の実施形態における効果に加え，プログレッシブ伝送の初期の段階で，画像の重要領域の改竄が早期に検出できる。
【００５７】
なお，上記いずれの実施形態においても，電子すかしの埋め込み，検出の対象は，静止画像情報に限られず，デジタル情報であれば，動画情報，音声情報その他の電子化情報が同様に扱うことができる。
【００５８】
また，第３，第４，第５，第６の実施形態は，実施形態２と同様に，符号化／復号化手段と組み合わせることができる。
【００５９】
以上，添付図面を参照しながら本発明の電子すかし埋め込み装置，及び，電子すかし検出装置の好適な実施形態について説明したが，本発明はこれらの例に限定されない。いわゆる当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６０】
【発明の効果】
本発明により，セミフラジャイル／フラジャイルな電子すかしにおいて，認証コードの生成時は画像の重要領域も含めた領域を用い，認証コードの埋め込み時は画像の重要領域を避けることで，画像の重要な部分の改竄検出が可能でありながら，しかも重要な部分の画質が電子すかしによって劣化しない，電子すかし埋め込み装置，及びこれに対応した電子すかし検出装置が提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の電子すかし埋め込み装置の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の電子すかし検出装置の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の電子すかし埋め込み装置の一例を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の電子すかし検出装置の一例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の電子すかし埋め込み装置の一例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の電子すかし検出装置の一例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第４の実施形態の電子すかし埋め込み装置の一例を示すブロック図である。
【図８】本発明の第４の実施形態の検出装置の一例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第５，第６の実施形態の電子すかし埋め込み装置の一例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第５，第６の実施形態の電子すかし検出装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０１，２０１，３０１，４０１，５０１ 画像入力端子
１０２，３０２，４０２，５０２ 電子すかし入り画像出力端子
２０２ 符号化画像出力端子
１０３，２０３，５０３ 重要領域設定端子
３０４，４０４ 領域設定端子
１１１，２１１，５１１ 埋め込み側認証コード生成手段
１１２，２１２，３１２，４１２，５１２ 電子すかし埋め込み手段
２１３ 符号化手段
３１５，４１５ セミフラジャイル認証コード生成手段
３１６，４１６ フラジャイル認証コード生成手段
１２１，３２１，４２１，５２１ 画像入力端子
２２１ 符号化画像入力端子
１２２，２２２，３２２，４２２，５２２ 比較結果出力端子
１２３，５２３ 重要領域設定端子
３２４，４２４ 領域設定端子
１３１，２３１，５３１ 検出側認証コード生成手段
１３２，２３２，３３２，４３２，５３２ 電子すかし検出手段
１３３，２３３，３３３，４３３，５３３ 比較手段
２３４ 復号化手段
３３５，４３５ 検出側フラジャイル認証コード生成手段
３３６，４３６ 検出側セミフラジャイル認証コード生成手段
Claims (6)
- 画像入力端子から入力される画像情報から，
画像の特徴量であり，セミフラジャイル（Semi-fragile）な電子すかしを可能とするセミフラジャイル認証コードを生成する，セミフラジャイル認証コード生成手段と，
画像の特徴量であり，フラジャイル（Fragile）な電子すかしを可能とするフラジャイル認証コードを生成する，フラジャイル認証コード生成手段と，
前記画像情報のうち，
セミフラジャイルな電子すかしを使用するように領域設定情報に設定されている領域に対しては前記セミフラジャイル認証コードを生成して出力し，
フラジャイルな電子すかしを使用するように領域設定情報に設定されている領域に対しては前記フラジャイル認証コードを生成して出力する，電子すかし埋め込み手段とを含んで構成されることを特徴とする電子すかし埋め込み装置。 - 請求項１に記載の電子透かし埋め込み装置により画像に埋め込まれた電子透かしを検出する電子すかし検出装置であって，
画像入力端子から入力される画像情報から，
前記埋め込み側のセミフラジャイルな電子すかしを可能とする認証コード生成手段と同様のアルゴリズムで認証コードを生成する検出側セミフラジャイル認証コード生成手段と，
前記埋め込み側のフラジャイルな電子すかしを可能とする認証コード生成手段と同様のアルゴリズムで認証コードを生成する検出側フラジャイル認証コード生成手段と，
画像入力端子から入力される，電子すかしとしてセミフラジャイル認証コード及びフラジャイル認証コードが埋め込まれた画像情報から埋め込み側認証コードを検出する電子すかし検出手段と，
前記電子すかし検出手段で得られる埋め込み側認証コード及び前記検出側セミフラジャイル認証コード生成手段で得られるセミフラジャイル認証コードと，前記検出側フラジャイル認証コード生成手段で得られるフラジャイル認証コードとを比較し，その結果を出力する比較手段とを含んで構成されることを特徴とする電子すかし検出装置。 - 前記電子すかし埋め込み手段は，
フラジャイルな電子透かしを使用するように設定するフラジャイル領域設定情報と，
セミフラジャイルな電子透かしを使用するように設定するセミフラジャイル領域設定情報と，
画質の劣化を許さない部分である重要領域を示す重要領域設定情報と，
を領域設定端子から取得し，
前記画像入力端子から入力される画像情報のうち，前記領域設定端子から入力される重要領域設定情報によって得られる重要領域以外の部分に前記フラジャイル認証コードまたは前記セミフラジャイル認証コードを埋め込むことを特徴とする請求項１に記載の電子すかし埋め込み装置。 - 前記電子すかし検出手段は，
フラジャイルな電子透かしを使用するように設定するフラジャイル領域設定情報と，
セミフラジャイルな電子透かしを使用するように設定するセミフラジャイル領域設定情報と，
画質の劣化を許さない部分である重要領域を示す重要領域設定情報と，
を領域設定端子から取得し，
前記画像入力端子から入力される，電子すかしとして認証コードが埋め込まれた画像情報のうち，前記領域設定端子から入力される重要領域設定情報によって得られる重要領域以外の部分から認証コードを検出することを特徴とする請求項２に記載の電子すかし検出装置。 - さらに画像情報の符号化手段を含むことを特徴とする請求項１または３に記載の電子すかし埋め込み装置。
- さらに画像情報の復号化手段を含むことを特徴とする請求項２または４に記載の電子すかし検出装置。
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